md/raid0: Ignore RAID0 layout if the second zone has only one device
[platform/kernel/linux-rpi.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm-core.h"
9 #include "dm-rq.h"
10 #include "dm-uevent.h"
11 #include "dm-ima.h"
12
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/mutex.h>
16 #include <linux/sched/mm.h>
17 #include <linux/sched/signal.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/bio.h>
20 #include <linux/mempool.h>
21 #include <linux/dax.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/idr.h>
24 #include <linux/uio.h>
25 #include <linux/hdreg.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/wait.h>
28 #include <linux/pr.h>
29 #include <linux/refcount.h>
30 #include <linux/part_stat.h>
31 #include <linux/blk-crypto.h>
32 #include <linux/keyslot-manager.h>
33
34 #define DM_MSG_PREFIX "core"
35
36 /*
37  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
38  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
39  */
40 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
41 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
42
43 static const char *_name = DM_NAME;
44
45 static unsigned int major = 0;
46 static unsigned int _major = 0;
47
48 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
49
50 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
51
52 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
53
54 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
55
56 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
57
58 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
59 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
60
61 void dm_issue_global_event(void)
62 {
63         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
64         wake_up(&dm_global_eventq);
65 }
66
67 /*
68  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
69  */
70 struct clone_info {
71         struct dm_table *map;
72         struct bio *bio;
73         struct dm_io *io;
74         sector_t sector;
75         unsigned sector_count;
76 };
77
78 #define DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET (offsetof(struct dm_target_io, clone))
79 #define DM_IO_BIO_OFFSET \
80         (offsetof(struct dm_target_io, clone) + offsetof(struct dm_io, tio))
81
82 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
83 {
84         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
85         if (!tio->inside_dm_io)
86                 return (char *)bio - DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET - data_size;
87         return (char *)bio - DM_IO_BIO_OFFSET - data_size;
88 }
89 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
90
91 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
92 {
93         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
94         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
95                 return (struct bio *)((char *)io + DM_IO_BIO_OFFSET);
96         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
97         return (struct bio *)((char *)io + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET);
98 }
99 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
100
101 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
102 {
103         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
104 }
105 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
106
107 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
108
109 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
110 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
111
112 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
113 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
114 static int get_swap_bios(void)
115 {
116         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
117         if (unlikely(latch <= 0))
118                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
119         return latch;
120 }
121
122 /*
123  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
124  */
125 struct dm_md_mempools {
126         struct bio_set bs;
127         struct bio_set io_bs;
128 };
129
130 struct table_device {
131         struct list_head list;
132         refcount_t count;
133         struct dm_dev dm_dev;
134 };
135
136 /*
137  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
138  */
139 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
140 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
141
142 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
143 {
144         int param = READ_ONCE(*module_param);
145         int modified_param = 0;
146         bool modified = true;
147
148         if (param < min)
149                 modified_param = min;
150         else if (param > max)
151                 modified_param = max;
152         else
153                 modified = false;
154
155         if (modified) {
156                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
157                 param = modified_param;
158         }
159
160         return param;
161 }
162
163 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
164                                unsigned def, unsigned max)
165 {
166         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
167         unsigned modified_param = 0;
168
169         if (!param)
170                 modified_param = def;
171         else if (param > max)
172                 modified_param = max;
173
174         if (modified_param) {
175                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
176                 param = modified_param;
177         }
178
179         return param;
180 }
181
182 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
183 {
184         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
185                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
186 }
187 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
188
189 static unsigned dm_get_numa_node(void)
190 {
191         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
192                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
193 }
194
195 static int __init local_init(void)
196 {
197         int r;
198
199         r = dm_uevent_init();
200         if (r)
201                 return r;
202
203         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
204         if (!deferred_remove_workqueue) {
205                 r = -ENOMEM;
206                 goto out_uevent_exit;
207         }
208
209         _major = major;
210         r = register_blkdev(_major, _name);
211         if (r < 0)
212                 goto out_free_workqueue;
213
214         if (!_major)
215                 _major = r;
216
217         return 0;
218
219 out_free_workqueue:
220         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
221 out_uevent_exit:
222         dm_uevent_exit();
223
224         return r;
225 }
226
227 static void local_exit(void)
228 {
229         flush_scheduled_work();
230         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
231
232         unregister_blkdev(_major, _name);
233         dm_uevent_exit();
234
235         _major = 0;
236
237         DMINFO("cleaned up");
238 }
239
240 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
241         local_init,
242         dm_target_init,
243         dm_linear_init,
244         dm_stripe_init,
245         dm_io_init,
246         dm_kcopyd_init,
247         dm_interface_init,
248         dm_statistics_init,
249 };
250
251 static void (*_exits[])(void) = {
252         local_exit,
253         dm_target_exit,
254         dm_linear_exit,
255         dm_stripe_exit,
256         dm_io_exit,
257         dm_kcopyd_exit,
258         dm_interface_exit,
259         dm_statistics_exit,
260 };
261
262 static int __init dm_init(void)
263 {
264         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
265         int r, i;
266
267 #if (IS_ENABLED(CONFIG_IMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE))
268         DMWARN("CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE is disabled."
269                " Duplicate IMA measurements will not be recorded in the IMA log.");
270 #endif
271
272         for (i = 0; i < count; i++) {
273                 r = _inits[i]();
274                 if (r)
275                         goto bad;
276         }
277
278         return 0;
279 bad:
280         while (i--)
281                 _exits[i]();
282
283         return r;
284 }
285
286 static void __exit dm_exit(void)
287 {
288         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
289
290         while (i--)
291                 _exits[i]();
292
293         /*
294          * Should be empty by this point.
295          */
296         idr_destroy(&_minor_idr);
297 }
298
299 /*
300  * Block device functions
301  */
302 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
303 {
304         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
305 }
306
307 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
308 {
309         struct mapped_device *md;
310
311         spin_lock(&_minor_lock);
312
313         md = bdev->bd_disk->private_data;
314         if (!md)
315                 goto out;
316
317         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
318             dm_deleting_md(md)) {
319                 md = NULL;
320                 goto out;
321         }
322
323         dm_get(md);
324         atomic_inc(&md->open_count);
325 out:
326         spin_unlock(&_minor_lock);
327
328         return md ? 0 : -ENXIO;
329 }
330
331 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
332 {
333         struct mapped_device *md;
334
335         spin_lock(&_minor_lock);
336
337         md = disk->private_data;
338         if (WARN_ON(!md))
339                 goto out;
340
341         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
342             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
343                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
344
345         dm_put(md);
346 out:
347         spin_unlock(&_minor_lock);
348 }
349
350 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
351 {
352         return atomic_read(&md->open_count);
353 }
354
355 /*
356  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
357  */
358 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
359 {
360         int r = 0;
361
362         spin_lock(&_minor_lock);
363
364         if (dm_open_count(md)) {
365                 r = -EBUSY;
366                 if (mark_deferred)
367                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
368         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
369                 r = -EEXIST;
370         else
371                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
372
373         spin_unlock(&_minor_lock);
374
375         return r;
376 }
377
378 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
379 {
380         int r = 0;
381
382         spin_lock(&_minor_lock);
383
384         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
385                 r = -EBUSY;
386         else
387                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
388
389         spin_unlock(&_minor_lock);
390
391         return r;
392 }
393
394 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
395 {
396         dm_deferred_remove();
397 }
398
399 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
400 {
401         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
402
403         return dm_get_geometry(md, geo);
404 }
405
406 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
407                             struct block_device **bdev)
408 {
409         struct dm_target *tgt;
410         struct dm_table *map;
411         int r;
412
413 retry:
414         r = -ENOTTY;
415         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
416         if (!map || !dm_table_get_size(map))
417                 return r;
418
419         /* We only support devices that have a single target */
420         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
421                 return r;
422
423         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
424         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
425                 return r;
426
427         if (dm_suspended_md(md))
428                 return -EAGAIN;
429
430         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
431         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
432                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
433                 msleep(10);
434                 goto retry;
435         }
436
437         return r;
438 }
439
440 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
441 {
442         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
443 }
444
445 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
446                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
447 {
448         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
449         int r, srcu_idx;
450
451         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
452         if (r < 0)
453                 goto out;
454
455         if (r > 0) {
456                 /*
457                  * Target determined this ioctl is being issued against a
458                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
459                  */
460                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
461                         DMDEBUG_LIMIT(
462         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
463                                 current->comm, cmd);
464                         r = -ENOIOCTLCMD;
465                         goto out;
466                 }
467         }
468
469         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
470                 r = -ENOTTY;
471         else
472                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
473 out:
474         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
475         return r;
476 }
477
478 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
479 {
480         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
481         struct dm_io *io = tio->io;
482
483         return jiffies_to_nsecs(io->start_time);
484 }
485 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
486
487 static bool bio_is_flush_with_data(struct bio *bio)
488 {
489         return ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size);
490 }
491
492 static void dm_io_acct(bool end, struct mapped_device *md, struct bio *bio,
493                        unsigned long start_time, struct dm_stats_aux *stats_aux)
494 {
495         bool is_flush_with_data;
496         unsigned int bi_size;
497
498         /* If REQ_PREFLUSH set save any payload but do not account it */
499         is_flush_with_data = bio_is_flush_with_data(bio);
500         if (is_flush_with_data) {
501                 bi_size = bio->bi_iter.bi_size;
502                 bio->bi_iter.bi_size = 0;
503         }
504
505         if (!end)
506                 bio_start_io_acct_time(bio, start_time);
507         else
508                 bio_end_io_acct(bio, start_time);
509
510         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
511                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
512                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
513                                     end, start_time, stats_aux);
514
515         /* Restore bio's payload so it does get accounted upon requeue */
516         if (is_flush_with_data)
517                 bio->bi_iter.bi_size = bi_size;
518 }
519
520 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
521 {
522         dm_io_acct(false, io->md, io->orig_bio, io->start_time, &io->stats_aux);
523 }
524
525 static void end_io_acct(struct mapped_device *md, struct bio *bio,
526                         unsigned long start_time, struct dm_stats_aux *stats_aux)
527 {
528         dm_io_acct(true, md, bio, start_time, stats_aux);
529 }
530
531 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
532 {
533         struct dm_io *io;
534         struct dm_target_io *tio;
535         struct bio *clone;
536
537         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
538         if (!clone)
539                 return NULL;
540
541         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
542         tio->inside_dm_io = true;
543         tio->io = NULL;
544
545         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
546         io->magic = DM_IO_MAGIC;
547         io->status = 0;
548         atomic_set(&io->io_count, 1);
549         this_cpu_inc(*md->pending_io);
550         io->orig_bio = bio;
551         io->md = md;
552         spin_lock_init(&io->endio_lock);
553
554         io->start_time = jiffies;
555
556         dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
557
558         return io;
559 }
560
561 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
562 {
563         bio_put(&io->tio.clone);
564 }
565
566 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
567                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
568 {
569         struct dm_target_io *tio;
570
571         if (!ci->io->tio.io) {
572                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
573                 tio = &ci->io->tio;
574         } else {
575                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
576                 if (!clone)
577                         return NULL;
578
579                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
580                 tio->inside_dm_io = false;
581         }
582
583         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
584         tio->io = ci->io;
585         tio->ti = ti;
586         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
587
588         return tio;
589 }
590
591 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
592 {
593         if (tio->inside_dm_io)
594                 return;
595         bio_put(&tio->clone);
596 }
597
598 /*
599  * Add the bio to the list of deferred io.
600  */
601 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
602 {
603         unsigned long flags;
604
605         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
606         bio_list_add(&md->deferred, bio);
607         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
608         queue_work(md->wq, &md->work);
609 }
610
611 /*
612  * Everyone (including functions in this file), should use this
613  * function to access the md->map field, and make sure they call
614  * dm_put_live_table() when finished.
615  */
616 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
617 {
618         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
619
620         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
621 }
622
623 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
624 {
625         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
626 }
627
628 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
629 {
630         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
631         synchronize_rcu_expedited();
632 }
633
634 /*
635  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
636  * The caller must not block between these two functions.
637  */
638 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
639 {
640         rcu_read_lock();
641         return rcu_dereference(md->map);
642 }
643
644 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
645 {
646         rcu_read_unlock();
647 }
648
649 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
650
651 /*
652  * Open a table device so we can use it as a map destination.
653  */
654 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
655                              struct mapped_device *md)
656 {
657         struct block_device *bdev;
658
659         int r;
660
661         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
662
663         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
664         if (IS_ERR(bdev))
665                 return PTR_ERR(bdev);
666
667         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
668         if (r) {
669                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
670                 return r;
671         }
672
673         td->dm_dev.bdev = bdev;
674         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev);
675         return 0;
676 }
677
678 /*
679  * Close a table device that we've been using.
680  */
681 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
682 {
683         if (!td->dm_dev.bdev)
684                 return;
685
686         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
687         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
688         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
689         td->dm_dev.bdev = NULL;
690         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
691 }
692
693 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
694                                               fmode_t mode)
695 {
696         struct table_device *td;
697
698         list_for_each_entry(td, l, list)
699                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
700                         return td;
701
702         return NULL;
703 }
704
705 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
706                         struct dm_dev **result)
707 {
708         int r;
709         struct table_device *td;
710
711         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
712         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
713         if (!td) {
714                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
715                 if (!td) {
716                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
717                         return -ENOMEM;
718                 }
719
720                 td->dm_dev.mode = mode;
721                 td->dm_dev.bdev = NULL;
722
723                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
724                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
725                         kfree(td);
726                         return r;
727                 }
728
729                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
730
731                 refcount_set(&td->count, 1);
732                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
733         } else {
734                 refcount_inc(&td->count);
735         }
736         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
737
738         *result = &td->dm_dev;
739         return 0;
740 }
741
742 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
743 {
744         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
745
746         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
747         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
748                 close_table_device(td, md);
749                 list_del(&td->list);
750                 kfree(td);
751         }
752         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
753 }
754
755 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
756 {
757         struct list_head *tmp, *next;
758
759         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
760                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
761
762                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
763                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
764                 kfree(td);
765         }
766 }
767
768 /*
769  * Get the geometry associated with a dm device
770  */
771 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
772 {
773         *geo = md->geometry;
774
775         return 0;
776 }
777
778 /*
779  * Set the geometry of a device.
780  */
781 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
782 {
783         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
784
785         if (geo->start > sz) {
786                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
787                 return -EINVAL;
788         }
789
790         md->geometry = *geo;
791
792         return 0;
793 }
794
795 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
796 {
797         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
798 }
799
800 /*
801  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
802  * cloned into, completing the original io if necc.
803  */
804 void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
805 {
806         unsigned long flags;
807         blk_status_t io_error;
808         struct bio *bio;
809         struct mapped_device *md = io->md;
810         unsigned long start_time = 0;
811         struct dm_stats_aux stats_aux;
812
813         /* Push-back supersedes any I/O errors */
814         if (unlikely(error)) {
815                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
816                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
817                         io->status = error;
818                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
819         }
820
821         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
822                 bio = io->orig_bio;
823                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
824                         /*
825                          * Target requested pushing back the I/O.
826                          */
827                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
828                         if (__noflush_suspending(md) &&
829                             !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) {
830                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
831                                 bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
832                         } else {
833                                 /*
834                                  * noflush suspend was interrupted or this is
835                                  * a write to a zoned target.
836                                  */
837                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
838                         }
839                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
840                 }
841
842                 io_error = io->status;
843                 start_time = io->start_time;
844                 stats_aux = io->stats_aux;
845                 free_io(md, io);
846                 end_io_acct(md, bio, start_time, &stats_aux);
847                 smp_wmb();
848                 this_cpu_dec(*md->pending_io);
849
850                 /* nudge anyone waiting on suspend queue */
851                 if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
852                         wake_up(&md->wait);
853
854                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
855                         return;
856
857                 if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
858                         /*
859                          * Preflush done for flush with data, reissue
860                          * without REQ_PREFLUSH.
861                          */
862                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
863                         queue_io(md, bio);
864                 } else {
865                         /* done with normal IO or empty flush */
866                         if (io_error)
867                                 bio->bi_status = io_error;
868                         bio_endio(bio);
869                 }
870         }
871 }
872
873 void disable_discard(struct mapped_device *md)
874 {
875         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
876
877         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
878         limits->max_discard_sectors = 0;
879         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_DISCARD, md->queue);
880 }
881
882 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
883 {
884         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
885
886         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
887         limits->max_write_same_sectors = 0;
888 }
889
890 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
891 {
892         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
893
894         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
895         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
896 }
897
898 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
899 {
900         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
901 }
902
903 static void clone_endio(struct bio *bio)
904 {
905         blk_status_t error = bio->bi_status;
906         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
907         struct dm_io *io = tio->io;
908         struct mapped_device *md = tio->io->md;
909         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
910         struct request_queue *q = bio->bi_bdev->bd_disk->queue;
911
912         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
913                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
914                     !q->limits.max_discard_sectors)
915                         disable_discard(md);
916                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
917                          !q->limits.max_write_same_sectors)
918                         disable_write_same(md);
919                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
920                          !q->limits.max_write_zeroes_sectors)
921                         disable_write_zeroes(md);
922         }
923
924         if (blk_queue_is_zoned(q))
925                 dm_zone_endio(io, bio);
926
927         if (endio) {
928                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
929                 switch (r) {
930                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
931                         /*
932                          * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
933                          * target will break the sequential write pattern:
934                          * fail such IO.
935                          */
936                         if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
937                                 error = BLK_STS_IOERR;
938                         else
939                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
940                         fallthrough;
941                 case DM_ENDIO_DONE:
942                         break;
943                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
944                         /* The target will handle the io */
945                         return;
946                 default:
947                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
948                         BUG();
949                 }
950         }
951
952         if (unlikely(swap_bios_limit(tio->ti, bio))) {
953                 struct mapped_device *md = io->md;
954                 up(&md->swap_bios_semaphore);
955         }
956
957         free_tio(tio);
958         dm_io_dec_pending(io, error);
959 }
960
961 /*
962  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
963  * target boundary.
964  */
965 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
966                                                   sector_t target_offset)
967 {
968         return ti->len - target_offset;
969 }
970
971 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
972 {
973         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
974         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
975         sector_t max_len;
976
977         /*
978          * Does the target need to split IO even further?
979          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
980          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
981          *   blk_max_size_offset() isn't possible here. So pass in
982          *   ti->max_io_len to override stacked chunk_sectors.
983          */
984         if (ti->max_io_len) {
985                 max_len = blk_max_size_offset(ti->table->md->queue,
986                                               target_offset, ti->max_io_len);
987                 if (len > max_len)
988                         len = max_len;
989         }
990
991         return len;
992 }
993
994 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
995 {
996         if (len > UINT_MAX) {
997                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
998                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
999                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1000                 return -EINVAL;
1001         }
1002
1003         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1004
1005         return 0;
1006 }
1007 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1008
1009 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1010                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1011         __acquires(md->io_barrier)
1012 {
1013         struct dm_table *map;
1014         struct dm_target *ti;
1015
1016         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1017         if (!map)
1018                 return NULL;
1019
1020         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1021         if (!ti)
1022                 return NULL;
1023
1024         return ti;
1025 }
1026
1027 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1028                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1029 {
1030         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1031         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1032         struct dm_target *ti;
1033         long len, ret = -EIO;
1034         int srcu_idx;
1035
1036         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1037
1038         if (!ti)
1039                 goto out;
1040         if (!ti->type->direct_access)
1041                 goto out;
1042         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1043         if (len < 1)
1044                 goto out;
1045         nr_pages = min(len, nr_pages);
1046         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1047
1048  out:
1049         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1050
1051         return ret;
1052 }
1053
1054 static bool dm_dax_supported(struct dax_device *dax_dev, struct block_device *bdev,
1055                 int blocksize, sector_t start, sector_t len)
1056 {
1057         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1058         struct dm_table *map;
1059         bool ret = false;
1060         int srcu_idx;
1061
1062         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1063         if (!map)
1064                 goto out;
1065
1066         ret = dm_table_supports_dax(map, device_not_dax_capable, &blocksize);
1067
1068 out:
1069         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1070
1071         return ret;
1072 }
1073
1074 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1075                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1076 {
1077         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1078         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1079         struct dm_target *ti;
1080         long ret = 0;
1081         int srcu_idx;
1082
1083         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1084
1085         if (!ti)
1086                 goto out;
1087         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1088                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1089                 goto out;
1090         }
1091         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1092  out:
1093         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1094
1095         return ret;
1096 }
1097
1098 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1099                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1100 {
1101         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1102         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1103         struct dm_target *ti;
1104         long ret = 0;
1105         int srcu_idx;
1106
1107         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1108
1109         if (!ti)
1110                 goto out;
1111         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1112                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1113                 goto out;
1114         }
1115         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1116  out:
1117         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1118
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1123                                   size_t nr_pages)
1124 {
1125         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1126         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1127         struct dm_target *ti;
1128         int ret = -EIO;
1129         int srcu_idx;
1130
1131         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1132
1133         if (!ti)
1134                 goto out;
1135         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1136                 /*
1137                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1138                  *  here, something is wrong.
1139                  */
1140                 goto out;
1141         }
1142         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1143  out:
1144         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1145
1146         return ret;
1147 }
1148
1149 /*
1150  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1151  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1152  * operations and REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes).
1153  *
1154  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1155  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1156  * sent in a next bio.
1157  *
1158  * A diagram that explains the arithmetics:
1159  * +--------------------+---------------+-------+
1160  * |         1          |       2       |   3   |
1161  * +--------------------+---------------+-------+
1162  *
1163  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1164  *                      <------- bi_size ------->
1165  *                      <-- n_sectors -->
1166  *
1167  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1168  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1169  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1170  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1171  *       to make it empty)
1172  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1173  *
1174  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1175  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1176  * copies of the bio.
1177  */
1178 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1179 {
1180         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1181         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1182
1183         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1184         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1185         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1186         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1187         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1188
1189         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1190         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1191 }
1192 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1193
1194 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1195 {
1196         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1197         while (latch < md->swap_bios) {
1198                 cond_resched();
1199                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1200                 md->swap_bios--;
1201         }
1202         while (latch > md->swap_bios) {
1203                 cond_resched();
1204                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1205                 md->swap_bios++;
1206         }
1207         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1208 }
1209
1210 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1211 {
1212         int r;
1213         sector_t sector;
1214         struct bio *clone = &tio->clone;
1215         struct dm_io *io = tio->io;
1216         struct dm_target *ti = tio->ti;
1217         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1218
1219         clone->bi_end_io = clone_endio;
1220
1221         /*
1222          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1223          * anything, the target has assumed ownership of
1224          * this io.
1225          */
1226         dm_io_inc_pending(io);
1227         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1228
1229         if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1230                 struct mapped_device *md = io->md;
1231                 int latch = get_swap_bios();
1232                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1233                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1234                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1235         }
1236
1237         /*
1238          * Check if the IO needs a special mapping due to zone append emulation
1239          * on zoned target. In this case, dm_zone_map_bio() calls the target
1240          * map operation.
1241          */
1242         if (dm_emulate_zone_append(io->md))
1243                 r = dm_zone_map_bio(tio);
1244         else
1245                 r = ti->type->map(ti, clone);
1246
1247         switch (r) {
1248         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1249                 break;
1250         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1251                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1252                 trace_block_bio_remap(clone, bio_dev(io->orig_bio), sector);
1253                 ret = submit_bio_noacct(clone);
1254                 break;
1255         case DM_MAPIO_KILL:
1256                 if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1257                         struct mapped_device *md = io->md;
1258                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1259                 }
1260                 free_tio(tio);
1261                 dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1262                 break;
1263         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1264                 if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1265                         struct mapped_device *md = io->md;
1266                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1267                 }
1268                 free_tio(tio);
1269                 dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1270                 break;
1271         default:
1272                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1273                 BUG();
1274         }
1275
1276         return ret;
1277 }
1278
1279 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1280 {
1281         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1282         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1283 }
1284
1285 /*
1286  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1287  */
1288 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1289                      sector_t sector, unsigned len)
1290 {
1291         struct bio *clone = &tio->clone;
1292         int r;
1293
1294         __bio_clone_fast(clone, bio);
1295
1296         r = bio_crypt_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1297         if (r < 0)
1298                 return r;
1299
1300         if (bio_integrity(bio)) {
1301                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1302                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1303                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1304                                 dm_device_name(tio->io->md),
1305                                 tio->ti->type->name);
1306                         return -EIO;
1307                 }
1308
1309                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1310                 if (r < 0)
1311                         return r;
1312         }
1313
1314         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1315         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1316
1317         if (bio_integrity(bio))
1318                 bio_integrity_trim(clone);
1319
1320         return 0;
1321 }
1322
1323 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1324                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1325 {
1326         struct dm_target_io *tio;
1327         int try;
1328
1329         if (!num_bios)
1330                 return;
1331
1332         if (num_bios == 1) {
1333                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1334                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1335                 return;
1336         }
1337
1338         for (try = 0; try < 2; try++) {
1339                 int bio_nr;
1340                 struct bio *bio;
1341
1342                 if (try)
1343                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1344                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1345                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1346                         if (!tio)
1347                                 break;
1348
1349                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1350                 }
1351                 if (try)
1352                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1353                 if (bio_nr == num_bios)
1354                         return;
1355
1356                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1357                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1358                         free_tio(tio);
1359                 }
1360         }
1361 }
1362
1363 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1364                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1365 {
1366         struct bio *clone = &tio->clone;
1367
1368         tio->len_ptr = len;
1369
1370         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1371         if (len)
1372                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1373
1374         return __map_bio(tio);
1375 }
1376
1377 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1378                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1379 {
1380         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1381         struct bio *bio;
1382         struct dm_target_io *tio;
1383
1384         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1385
1386         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1387                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1388                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1389         }
1390 }
1391
1392 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1393 {
1394         unsigned target_nr = 0;
1395         struct dm_target *ti;
1396         struct bio flush_bio;
1397
1398         /*
1399          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1400          * need to reference it after submit. It's just used as
1401          * the basis for the clone(s).
1402          */
1403         bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1404         flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1405         bio_set_dev(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0);
1406
1407         ci->bio = &flush_bio;
1408         ci->sector_count = 0;
1409
1410         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1411         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1412                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1413
1414         bio_uninit(ci->bio);
1415         return 0;
1416 }
1417
1418 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1419                                     sector_t sector, unsigned *len)
1420 {
1421         struct bio *bio = ci->bio;
1422         struct dm_target_io *tio;
1423         int r;
1424
1425         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1426         tio->len_ptr = len;
1427         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1428         if (r < 0) {
1429                 free_tio(tio);
1430                 return r;
1431         }
1432         (void) __map_bio(tio);
1433
1434         return 0;
1435 }
1436
1437 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1438                                        unsigned num_bios)
1439 {
1440         unsigned len;
1441
1442         /*
1443          * Even though the device advertised support for this type of
1444          * request, that does not mean every target supports it, and
1445          * reconfiguration might also have changed that since the
1446          * check was performed.
1447          */
1448         if (!num_bios)
1449                 return -EOPNOTSUPP;
1450
1451         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1452                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1453
1454         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1455
1456         ci->sector += len;
1457         ci->sector_count -= len;
1458
1459         return 0;
1460 }
1461
1462 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1463 {
1464         bool r = false;
1465
1466         switch (bio_op(bio)) {
1467         case REQ_OP_DISCARD:
1468         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1469         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1470         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1471                 r = true;
1472                 break;
1473         }
1474
1475         return r;
1476 }
1477
1478 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1479                                   int *result)
1480 {
1481         struct bio *bio = ci->bio;
1482         unsigned num_bios = 0;
1483
1484         switch (bio_op(bio)) {
1485         case REQ_OP_DISCARD:
1486                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1487                 break;
1488         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1489                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1490                 break;
1491         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1492                 num_bios = ti->num_write_same_bios;
1493                 break;
1494         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1495                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1496                 break;
1497         default:
1498                 return false;
1499         }
1500
1501         *result = __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1502         return true;
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1507  */
1508 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1509 {
1510         struct dm_target *ti;
1511         unsigned len;
1512         int r;
1513
1514         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1515         if (!ti)
1516                 return -EIO;
1517
1518         if (__process_abnormal_io(ci, ti, &r))
1519                 return r;
1520
1521         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1522
1523         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1524         if (r < 0)
1525                 return r;
1526
1527         ci->sector += len;
1528         ci->sector_count -= len;
1529
1530         return 0;
1531 }
1532
1533 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1534                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1535 {
1536         ci->map = map;
1537         ci->io = alloc_io(md, bio);
1538         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1539 }
1540
1541 /*
1542  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1543  */
1544 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1545                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1546 {
1547         struct clone_info ci;
1548         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1549         int error = 0;
1550
1551         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1552
1553         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1554                 error = __send_empty_flush(&ci);
1555                 /* dm_io_dec_pending submits any data associated with flush */
1556         } else if (op_is_zone_mgmt(bio_op(bio))) {
1557                 ci.bio = bio;
1558                 ci.sector_count = 0;
1559                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1560         } else {
1561                 ci.bio = bio;
1562                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1563                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1564                 if (ci.sector_count && !error) {
1565                         /*
1566                          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct()
1567                          * so that it gets handled *after* bios already submitted
1568                          * have been completely processed.
1569                          * We take a clone of the original to store in
1570                          * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1571                          * for dec_pending to use for completion handling.
1572                          */
1573                         struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1574                                                   GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1575                         ci.io->orig_bio = b;
1576
1577                         bio_chain(b, bio);
1578                         trace_block_split(b, bio->bi_iter.bi_sector);
1579                         ret = submit_bio_noacct(bio);
1580                 }
1581         }
1582         start_io_acct(ci.io);
1583
1584         /* drop the extra reference count */
1585         dm_io_dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1586         return ret;
1587 }
1588
1589 static blk_qc_t dm_submit_bio(struct bio *bio)
1590 {
1591         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1592         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1593         int srcu_idx;
1594         struct dm_table *map;
1595
1596         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1597
1598         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1599         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1600             unlikely(!map)) {
1601                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1602                         bio_wouldblock_error(bio);
1603                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1604                         bio_io_error(bio);
1605                 else
1606                         queue_io(md, bio);
1607                 goto out;
1608         }
1609
1610         /*
1611          * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, writesame, etc)
1612          * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1613          */
1614         if (is_abnormal_io(bio))
1615                 blk_queue_split(&bio);
1616
1617         ret = __split_and_process_bio(md, map, bio);
1618 out:
1619         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1620         return ret;
1621 }
1622
1623 /*-----------------------------------------------------------------
1624  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1625  *---------------------------------------------------------------*/
1626 static void free_minor(int minor)
1627 {
1628         spin_lock(&_minor_lock);
1629         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1630         spin_unlock(&_minor_lock);
1631 }
1632
1633 /*
1634  * See if the device with a specific minor # is free.
1635  */
1636 static int specific_minor(int minor)
1637 {
1638         int r;
1639
1640         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1641                 return -EINVAL;
1642
1643         idr_preload(GFP_KERNEL);
1644         spin_lock(&_minor_lock);
1645
1646         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1647
1648         spin_unlock(&_minor_lock);
1649         idr_preload_end();
1650         if (r < 0)
1651                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1652         return 0;
1653 }
1654
1655 static int next_free_minor(int *minor)
1656 {
1657         int r;
1658
1659         idr_preload(GFP_KERNEL);
1660         spin_lock(&_minor_lock);
1661
1662         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1663
1664         spin_unlock(&_minor_lock);
1665         idr_preload_end();
1666         if (r < 0)
1667                 return r;
1668         *minor = r;
1669         return 0;
1670 }
1671
1672 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1673 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1674 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1675
1676 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1677
1678 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1679 static void dm_queue_destroy_keyslot_manager(struct request_queue *q)
1680 {
1681         dm_destroy_keyslot_manager(q->ksm);
1682 }
1683
1684 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1685
1686 static inline void dm_queue_destroy_keyslot_manager(struct request_queue *q)
1687 {
1688 }
1689 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1690
1691 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1692 {
1693         if (md->wq)
1694                 destroy_workqueue(md->wq);
1695         bioset_exit(&md->bs);
1696         bioset_exit(&md->io_bs);
1697
1698         if (md->dax_dev) {
1699                 kill_dax(md->dax_dev);
1700                 put_dax(md->dax_dev);
1701                 md->dax_dev = NULL;
1702         }
1703
1704         dm_cleanup_zoned_dev(md);
1705         if (md->disk) {
1706                 spin_lock(&_minor_lock);
1707                 md->disk->private_data = NULL;
1708                 spin_unlock(&_minor_lock);
1709                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
1710                         dm_sysfs_exit(md);
1711                         del_gendisk(md->disk);
1712                 }
1713                 dm_queue_destroy_keyslot_manager(md->queue);
1714                 blk_cleanup_disk(md->disk);
1715         }
1716
1717         if (md->pending_io) {
1718                 free_percpu(md->pending_io);
1719                 md->pending_io = NULL;
1720         }
1721
1722         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1723
1724         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1725         mutex_destroy(&md->type_lock);
1726         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1727         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1728
1729         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1734  */
1735 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1736 {
1737         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1738         struct mapped_device *md;
1739         void *old_md;
1740
1741         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1742         if (!md) {
1743                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1744                 return NULL;
1745         }
1746
1747         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1748                 goto bad_module_get;
1749
1750         /* get a minor number for the dev */
1751         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1752                 r = next_free_minor(&minor);
1753         else
1754                 r = specific_minor(minor);
1755         if (r < 0)
1756                 goto bad_minor;
1757
1758         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1759         if (r < 0)
1760                 goto bad_io_barrier;
1761
1762         md->numa_node_id = numa_node_id;
1763         md->init_tio_pdu = false;
1764         md->type = DM_TYPE_NONE;
1765         mutex_init(&md->suspend_lock);
1766         mutex_init(&md->type_lock);
1767         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1768         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1769         atomic_set(&md->holders, 1);
1770         atomic_set(&md->open_count, 0);
1771         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1772         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1773         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1774         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1775         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1776
1777         /*
1778          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
1779          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
1780          * override accordingly.
1781          */
1782         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
1783         if (!md->disk)
1784                 goto bad;
1785         md->queue = md->disk->queue;
1786
1787         init_waitqueue_head(&md->wait);
1788         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1789         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1790         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1791
1792         md->swap_bios = get_swap_bios();
1793         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
1794         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
1795
1796         md->disk->major = _major;
1797         md->disk->first_minor = minor;
1798         md->disk->minors = 1;
1799         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1800         md->disk->queue = md->queue;
1801         md->disk->private_data = md;
1802         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1803
1804         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1805                 md->dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name,
1806                                         &dm_dax_ops, 0);
1807                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
1808                         md->dax_dev = NULL;
1809                         goto bad;
1810                 }
1811         }
1812
1813         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1814
1815         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1816         if (!md->wq)
1817                 goto bad;
1818
1819         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
1820         if (!md->pending_io)
1821                 goto bad;
1822
1823         dm_stats_init(&md->stats);
1824
1825         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1826         spin_lock(&_minor_lock);
1827         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1828         spin_unlock(&_minor_lock);
1829
1830         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1831
1832         return md;
1833
1834 bad:
1835         cleanup_mapped_device(md);
1836 bad_io_barrier:
1837         free_minor(minor);
1838 bad_minor:
1839         module_put(THIS_MODULE);
1840 bad_module_get:
1841         kvfree(md);
1842         return NULL;
1843 }
1844
1845 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1846
1847 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1848 {
1849         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1850
1851         unlock_fs(md);
1852
1853         cleanup_mapped_device(md);
1854
1855         free_table_devices(&md->table_devices);
1856         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1857         free_minor(minor);
1858
1859         module_put(THIS_MODULE);
1860         kvfree(md);
1861 }
1862
1863 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1864 {
1865         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1866         int ret = 0;
1867
1868         if (dm_table_bio_based(t)) {
1869                 /*
1870                  * The md may already have mempools that need changing.
1871                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
1872                  * because a different table was loaded.
1873                  */
1874                 bioset_exit(&md->bs);
1875                 bioset_exit(&md->io_bs);
1876
1877         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
1878                 /*
1879                  * There's no need to reload with request-based dm
1880                  * because the size of front_pad doesn't change.
1881                  * Note for future: If you are to reload bioset,
1882                  * prep-ed requests in the queue may refer
1883                  * to bio from the old bioset, so you must walk
1884                  * through the queue to unprep.
1885                  */
1886                 goto out;
1887         }
1888
1889         BUG_ON(!p ||
1890                bioset_initialized(&md->bs) ||
1891                bioset_initialized(&md->io_bs));
1892
1893         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
1894         if (ret)
1895                 goto out;
1896         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
1897         if (ret)
1898                 bioset_exit(&md->bs);
1899 out:
1900         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
1901         dm_table_free_md_mempools(t);
1902         return ret;
1903 }
1904
1905 /*
1906  * Bind a table to the device.
1907  */
1908 static void event_callback(void *context)
1909 {
1910         unsigned long flags;
1911         LIST_HEAD(uevents);
1912         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1913
1914         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1915         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1916         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1917
1918         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1919
1920         atomic_inc(&md->event_nr);
1921         wake_up(&md->eventq);
1922         dm_issue_global_event();
1923 }
1924
1925 /*
1926  * Returns old map, which caller must destroy.
1927  */
1928 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
1929                                struct queue_limits *limits)
1930 {
1931         struct dm_table *old_map;
1932         struct request_queue *q = md->queue;
1933         bool request_based = dm_table_request_based(t);
1934         sector_t size;
1935         int ret;
1936
1937         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
1938
1939         size = dm_table_get_size(t);
1940
1941         /*
1942          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1943          */
1944         if (size != dm_get_size(md))
1945                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1946
1947         if (!get_capacity(md->disk))
1948                 set_capacity(md->disk, size);
1949         else
1950                 set_capacity_and_notify(md->disk, size);
1951
1952         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1953
1954         /*
1955          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
1956          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
1957          * I/O mapping before resume.
1958          * This must be done before setting the queue restrictions,
1959          * because request-based dm may be run just after the setting.
1960          */
1961         if (request_based)
1962                 dm_stop_queue(q);
1963
1964         if (request_based) {
1965                 /*
1966                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
1967                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
1968                  */
1969                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
1970         }
1971
1972         ret = __bind_mempools(md, t);
1973         if (ret) {
1974                 old_map = ERR_PTR(ret);
1975                 goto out;
1976         }
1977
1978         ret = dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
1979         if (ret) {
1980                 old_map = ERR_PTR(ret);
1981                 goto out;
1982         }
1983
1984         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
1985         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
1986         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
1987
1988         if (old_map)
1989                 dm_sync_table(md);
1990
1991 out:
1992         return old_map;
1993 }
1994
1995 /*
1996  * Returns unbound table for the caller to free.
1997  */
1998 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
1999 {
2000         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2001
2002         if (!map)
2003                 return NULL;
2004
2005         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2006         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2007         dm_sync_table(md);
2008
2009         return map;
2010 }
2011
2012 /*
2013  * Constructor for a new device.
2014  */
2015 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2016 {
2017         struct mapped_device *md;
2018
2019         md = alloc_dev(minor);
2020         if (!md)
2021                 return -ENXIO;
2022
2023         dm_ima_reset_data(md);
2024
2025         *result = md;
2026         return 0;
2027 }
2028
2029 /*
2030  * Functions to manage md->type.
2031  * All are required to hold md->type_lock.
2032  */
2033 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2034 {
2035         mutex_lock(&md->type_lock);
2036 }
2037
2038 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2039 {
2040         mutex_unlock(&md->type_lock);
2041 }
2042
2043 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2044 {
2045         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2046         md->type = type;
2047 }
2048
2049 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2050 {
2051         return md->type;
2052 }
2053
2054 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2055 {
2056         return md->immutable_target_type;
2057 }
2058
2059 /*
2060  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2061  * count on 'md'.
2062  */
2063 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2064 {
2065         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2066         return &md->queue->limits;
2067 }
2068 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2069
2070 /*
2071  * Setup the DM device's queue based on md's type
2072  */
2073 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2074 {
2075         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2076         struct queue_limits limits;
2077         int r;
2078
2079         switch (type) {
2080         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2081                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2082                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2083                 if (r) {
2084                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2085                         return r;
2086                 }
2087                 break;
2088         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2089         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2090                 break;
2091         case DM_TYPE_NONE:
2092                 WARN_ON_ONCE(true);
2093                 break;
2094         }
2095
2096         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2097         if (r) {
2098                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2099                 return r;
2100         }
2101         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2102         if (r)
2103                 return r;
2104
2105         add_disk(md->disk);
2106
2107         r = dm_sysfs_init(md);
2108         if (r) {
2109                 del_gendisk(md->disk);
2110                 return r;
2111         }
2112         md->type = type;
2113         return 0;
2114 }
2115
2116 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2117 {
2118         struct mapped_device *md;
2119         unsigned minor = MINOR(dev);
2120
2121         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2122                 return NULL;
2123
2124         spin_lock(&_minor_lock);
2125
2126         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2127         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2128             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2129                 md = NULL;
2130                 goto out;
2131         }
2132         dm_get(md);
2133 out:
2134         spin_unlock(&_minor_lock);
2135
2136         return md;
2137 }
2138 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2139
2140 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2141 {
2142         return md->interface_ptr;
2143 }
2144
2145 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2146 {
2147         md->interface_ptr = ptr;
2148 }
2149
2150 void dm_get(struct mapped_device *md)
2151 {
2152         atomic_inc(&md->holders);
2153         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2154 }
2155
2156 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2157 {
2158         spin_lock(&_minor_lock);
2159         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2160                 spin_unlock(&_minor_lock);
2161                 return -EBUSY;
2162         }
2163         dm_get(md);
2164         spin_unlock(&_minor_lock);
2165         return 0;
2166 }
2167 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2168
2169 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2170 {
2171         return md->name;
2172 }
2173 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2174
2175 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2176 {
2177         struct dm_table *map;
2178         int srcu_idx;
2179
2180         might_sleep();
2181
2182         spin_lock(&_minor_lock);
2183         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2184         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2185         spin_unlock(&_minor_lock);
2186
2187         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2188
2189         /*
2190          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2191          * do not race with internal suspend.
2192          */
2193         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2194         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2195         if (!dm_suspended_md(md)) {
2196                 dm_table_presuspend_targets(map);
2197                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2198                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2199                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2200         }
2201         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2202         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2203         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2204
2205         /*
2206          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2207          * for example.  Wait for all references to disappear.
2208          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2209          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2210          */
2211         if (wait)
2212                 while (atomic_read(&md->holders))
2213                         msleep(1);
2214         else if (atomic_read(&md->holders))
2215                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2216                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2217
2218         dm_table_destroy(__unbind(md));
2219         free_dev(md);
2220 }
2221
2222 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2223 {
2224         __dm_destroy(md, true);
2225 }
2226
2227 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2228 {
2229         __dm_destroy(md, false);
2230 }
2231
2232 void dm_put(struct mapped_device *md)
2233 {
2234         atomic_dec(&md->holders);
2235 }
2236 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2237
2238 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2239 {
2240         int cpu;
2241         unsigned long sum = 0;
2242
2243         for_each_possible_cpu(cpu)
2244                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2245
2246         return sum != 0;
2247 }
2248
2249 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2250 {
2251         int r = 0;
2252         DEFINE_WAIT(wait);
2253
2254         while (true) {
2255                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2256
2257                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2258                         break;
2259
2260                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2261                         r = -EINTR;
2262                         break;
2263                 }
2264
2265                 io_schedule();
2266         }
2267         finish_wait(&md->wait, &wait);
2268
2269         smp_rmb();
2270
2271         return r;
2272 }
2273
2274 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2275 {
2276         int r = 0;
2277
2278         if (!queue_is_mq(md->queue))
2279                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2280
2281         while (true) {
2282                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2283                         break;
2284
2285                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2286                         r = -EINTR;
2287                         break;
2288                 }
2289
2290                 msleep(5);
2291         }
2292
2293         return r;
2294 }
2295
2296 /*
2297  * Process the deferred bios
2298  */
2299 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2300 {
2301         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2302         struct bio *bio;
2303
2304         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2305                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2306                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2307                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2308
2309                 if (!bio)
2310                         break;
2311
2312                 submit_bio_noacct(bio);
2313         }
2314 }
2315
2316 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2317 {
2318         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2319         smp_mb__after_atomic();
2320         queue_work(md->wq, &md->work);
2321 }
2322
2323 /*
2324  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2325  */
2326 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2327 {
2328         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2329         struct queue_limits limits;
2330         int r;
2331
2332         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2333
2334         /* device must be suspended */
2335         if (!dm_suspended_md(md))
2336                 goto out;
2337
2338         /*
2339          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2340          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2341          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2342          * reappear.
2343          */
2344         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2345                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2346                 if (live_map)
2347                         limits = md->queue->limits;
2348                 dm_put_live_table_fast(md);
2349         }
2350
2351         if (!live_map) {
2352                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2353                 if (r) {
2354                         map = ERR_PTR(r);
2355                         goto out;
2356                 }
2357         }
2358
2359         map = __bind(md, table, &limits);
2360         dm_issue_global_event();
2361
2362 out:
2363         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2364         return map;
2365 }
2366
2367 /*
2368  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2369  * device.
2370  */
2371 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2372 {
2373         int r;
2374
2375         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2376
2377         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2378         if (!r)
2379                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2380         return r;
2381 }
2382
2383 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2384 {
2385         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2386                 return;
2387         thaw_bdev(md->disk->part0);
2388         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2389 }
2390
2391 /*
2392  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2393  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2394  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2395  *
2396  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2397  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2398  * are being added to md->deferred list.
2399  */
2400 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2401                         unsigned suspend_flags, unsigned int task_state,
2402                         int dmf_suspended_flag)
2403 {
2404         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2405         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2406         int r;
2407
2408         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2409
2410         /*
2411          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2412          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2413          */
2414         if (noflush)
2415                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2416         else
2417                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2418
2419         /*
2420          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2421          * provide the .presuspend_undo hook.
2422          */
2423         dm_table_presuspend_targets(map);
2424
2425         /*
2426          * Flush I/O to the device.
2427          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2428          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2429          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2430          */
2431         if (!noflush && do_lockfs) {
2432                 r = lock_fs(md);
2433                 if (r) {
2434                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2435                         return r;
2436                 }
2437         }
2438
2439         /*
2440          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2441          * to target drivers i.e. no one may be executing
2442          * __split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2443          *
2444          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2445          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2446          * __split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2447          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2448          * flush_workqueue(md->wq).
2449          */
2450         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2451         if (map)
2452                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2453
2454         /*
2455          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2456          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2457          */
2458         if (dm_request_based(md))
2459                 dm_stop_queue(md->queue);
2460
2461         flush_workqueue(md->wq);
2462
2463         /*
2464          * At this point no more requests are entering target request routines.
2465          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2466          * to finish.
2467          */
2468         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2469         if (!r)
2470                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2471
2472         if (noflush)
2473                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2474         if (map)
2475                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2476
2477         /* were we interrupted ? */
2478         if (r < 0) {
2479                 dm_queue_flush(md);
2480
2481                 if (dm_request_based(md))
2482                         dm_start_queue(md->queue);
2483
2484                 unlock_fs(md);
2485                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2486                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2487         }
2488
2489         return r;
2490 }
2491
2492 /*
2493  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2494  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2495  * the background.  Before the table can be swapped with
2496  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2497  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2498  */
2499 /*
2500  * Suspend mechanism in request-based dm.
2501  *
2502  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2503  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2504  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2505  *
2506  * To abort suspend, start the request_queue.
2507  */
2508 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2509 {
2510         struct dm_table *map = NULL;
2511         int r = 0;
2512
2513 retry:
2514         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2515
2516         if (dm_suspended_md(md)) {
2517                 r = -EINVAL;
2518                 goto out_unlock;
2519         }
2520
2521         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2522                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2523                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2524                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2525                 if (r)
2526                         return r;
2527                 goto retry;
2528         }
2529
2530         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2531
2532         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2533         if (r)
2534                 goto out_unlock;
2535
2536         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2537         dm_table_postsuspend_targets(map);
2538         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2539
2540 out_unlock:
2541         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2542         return r;
2543 }
2544
2545 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2546 {
2547         if (map) {
2548                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2549                 if (r)
2550                         return r;
2551         }
2552
2553         dm_queue_flush(md);
2554
2555         /*
2556          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2557          * so that mapping of targets can work correctly.
2558          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2559          */
2560         if (dm_request_based(md))
2561                 dm_start_queue(md->queue);
2562
2563         unlock_fs(md);
2564
2565         return 0;
2566 }
2567
2568 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2569 {
2570         int r;
2571         struct dm_table *map = NULL;
2572
2573 retry:
2574         r = -EINVAL;
2575         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2576
2577         if (!dm_suspended_md(md))
2578                 goto out;
2579
2580         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2581                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2582                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2583                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2584                 if (r)
2585                         return r;
2586                 goto retry;
2587         }
2588
2589         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2590         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2591                 goto out;
2592
2593         r = __dm_resume(md, map);
2594         if (r)
2595                 goto out;
2596
2597         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2598 out:
2599         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2600
2601         return r;
2602 }
2603
2604 /*
2605  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2606  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2607  * It may be used only from the kernel.
2608  */
2609
2610 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2611 {
2612         struct dm_table *map = NULL;
2613
2614         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2615
2616         if (md->internal_suspend_count++)
2617                 return; /* nested internal suspend */
2618
2619         if (dm_suspended_md(md)) {
2620                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2621                 return; /* nest suspend */
2622         }
2623
2624         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2625
2626         /*
2627          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2628          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2629          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2630          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2631          */
2632         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2633                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2634
2635         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2636         dm_table_postsuspend_targets(map);
2637         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2638 }
2639
2640 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2641 {
2642         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2643
2644         if (--md->internal_suspend_count)
2645                 return; /* resume from nested internal suspend */
2646
2647         if (dm_suspended_md(md))
2648                 goto done; /* resume from nested suspend */
2649
2650         /*
2651          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2652          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2653          */
2654         (void) __dm_resume(md, NULL);
2655
2656 done:
2657         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2658         smp_mb__after_atomic();
2659         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2660 }
2661
2662 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2663 {
2664         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2665         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2666         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2667 }
2668 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2669
2670 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2671 {
2672         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2673         __dm_internal_resume(md);
2674         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2675 }
2676 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2677
2678 /*
2679  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2680  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2681  */
2682
2683 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2684 {
2685         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2686         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2687                 return;
2688
2689         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2690         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2691         flush_workqueue(md->wq);
2692         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2693 }
2694 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2695
2696 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2697 {
2698         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2699                 goto done;
2700
2701         dm_queue_flush(md);
2702
2703 done:
2704         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2705 }
2706 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2707
2708 /*-----------------------------------------------------------------
2709  * Event notification.
2710  *---------------------------------------------------------------*/
2711 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2712                        unsigned cookie)
2713 {
2714         int r;
2715         unsigned noio_flag;
2716         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2717         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2718
2719         noio_flag = memalloc_noio_save();
2720
2721         if (!cookie)
2722                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2723         else {
2724                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2725                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2726                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2727                                        action, envp);
2728         }
2729
2730         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2731
2732         return r;
2733 }
2734
2735 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2736 {
2737         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2738 }
2739
2740 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2741 {
2742         return atomic_read(&md->event_nr);
2743 }
2744
2745 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2746 {
2747         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2748                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2749 }
2750
2751 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2752 {
2753         unsigned long flags;
2754
2755         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2756         list_add(elist, &md->uevent_list);
2757         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2758 }
2759
2760 /*
2761  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2762  * count on 'md'.
2763  */
2764 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2765 {
2766         return md->disk;
2767 }
2768 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2769
2770 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2771 {
2772         return &md->kobj_holder.kobj;
2773 }
2774
2775 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2776 {
2777         struct mapped_device *md;
2778
2779         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2780
2781         spin_lock(&_minor_lock);
2782         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2783                 md = NULL;
2784                 goto out;
2785         }
2786         dm_get(md);
2787 out:
2788         spin_unlock(&_minor_lock);
2789
2790         return md;
2791 }
2792
2793 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2794 {
2795         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2796 }
2797
2798 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
2799 {
2800         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2801 }
2802
2803 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2804 {
2805         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2806 }
2807
2808 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2809 {
2810         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2811 }
2812
2813 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2814 {
2815         return dm_suspended_md(ti->table->md);
2816 }
2817 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2818
2819 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
2820 {
2821         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
2822 }
2823 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
2824
2825 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2826 {
2827         return __noflush_suspending(ti->table->md);
2828 }
2829 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2830
2831 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2832                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2833                                             unsigned min_pool_size)
2834 {
2835         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2836         unsigned int pool_size = 0;
2837         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2838         int ret;
2839
2840         if (!pools)
2841                 return NULL;
2842
2843         switch (type) {
2844         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2845         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2846                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2847                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET;
2848                 io_front_pad = roundup(per_io_data_size,  __alignof__(struct dm_io)) + DM_IO_BIO_OFFSET;
2849                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2850                 if (ret)
2851                         goto out;
2852                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2853                         goto out;
2854                 break;
2855         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2856                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2857                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2858                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2859                 break;
2860         default:
2861                 BUG();
2862         }
2863
2864         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
2865         if (ret)
2866                 goto out;
2867
2868         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
2869                 goto out;
2870
2871         return pools;
2872
2873 out:
2874         dm_free_md_mempools(pools);
2875
2876         return NULL;
2877 }
2878
2879 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2880 {
2881         if (!pools)
2882                 return;
2883
2884         bioset_exit(&pools->bs);
2885         bioset_exit(&pools->io_bs);
2886
2887         kfree(pools);
2888 }
2889
2890 struct dm_pr {
2891         u64     old_key;
2892         u64     new_key;
2893         u32     flags;
2894         bool    fail_early;
2895 };
2896
2897 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
2898                       void *data)
2899 {
2900         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2901         struct dm_table *table;
2902         struct dm_target *ti;
2903         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
2904
2905         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2906         if (!table || !dm_table_get_size(table))
2907                 goto out;
2908
2909         /* We only support devices that have a single target */
2910         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
2911                 goto out;
2912         ti = dm_table_get_target(table, 0);
2913
2914         ret = -EINVAL;
2915         if (!ti->type->iterate_devices)
2916                 goto out;
2917
2918         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
2919 out:
2920         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2921         return ret;
2922 }
2923
2924 /*
2925  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
2926  */
2927 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
2928                             sector_t start, sector_t len, void *data)
2929 {
2930         struct dm_pr *pr = data;
2931         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2932
2933         if (!ops || !ops->pr_register)
2934                 return -EOPNOTSUPP;
2935         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
2936 }
2937
2938 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
2939                           u32 flags)
2940 {
2941         struct dm_pr pr = {
2942                 .old_key        = old_key,
2943                 .new_key        = new_key,
2944                 .flags          = flags,
2945                 .fail_early     = true,
2946         };
2947         int ret;
2948
2949         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
2950         if (ret && new_key) {
2951                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
2952                 pr.old_key = new_key;
2953                 pr.new_key = 0;
2954                 pr.flags = 0;
2955                 pr.fail_early = false;
2956                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
2957         }
2958
2959         return ret;
2960 }
2961
2962 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
2963                          u32 flags)
2964 {
2965         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2966         const struct pr_ops *ops;
2967         int r, srcu_idx;
2968
2969         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
2970         if (r < 0)
2971                 goto out;
2972
2973         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2974         if (ops && ops->pr_reserve)
2975                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
2976         else
2977                 r = -EOPNOTSUPP;
2978 out:
2979         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
2980         return r;
2981 }
2982
2983 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
2984 {
2985         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2986         const struct pr_ops *ops;
2987         int r, srcu_idx;
2988
2989         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
2990         if (r < 0)
2991                 goto out;
2992
2993         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2994         if (ops && ops->pr_release)
2995                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
2996         else
2997                 r = -EOPNOTSUPP;
2998 out:
2999         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3000         return r;
3001 }
3002
3003 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3004                          enum pr_type type, bool abort)
3005 {
3006         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3007         const struct pr_ops *ops;
3008         int r, srcu_idx;
3009
3010         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3011         if (r < 0)
3012                 goto out;
3013
3014         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3015         if (ops && ops->pr_preempt)
3016                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3017         else
3018                 r = -EOPNOTSUPP;
3019 out:
3020         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3021         return r;
3022 }
3023
3024 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3025 {
3026         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3027         const struct pr_ops *ops;
3028         int r, srcu_idx;
3029
3030         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3031         if (r < 0)
3032                 goto out;
3033
3034         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3035         if (ops && ops->pr_clear)
3036                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3037         else
3038                 r = -EOPNOTSUPP;
3039 out:
3040         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3041         return r;
3042 }
3043
3044 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3045         .pr_register    = dm_pr_register,
3046         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3047         .pr_release     = dm_pr_release,
3048         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3049         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3050 };
3051
3052 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3053         .submit_bio = dm_submit_bio,
3054         .open = dm_blk_open,
3055         .release = dm_blk_close,
3056         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3057         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3058         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3059         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3060         .owner = THIS_MODULE
3061 };
3062
3063 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3064         .open = dm_blk_open,
3065         .release = dm_blk_close,
3066         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3067         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3068         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3069         .owner = THIS_MODULE
3070 };
3071
3072 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3073         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3074         .dax_supported = dm_dax_supported,
3075         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3076         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3077         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3078 };
3079
3080 /*
3081  * module hooks
3082  */
3083 module_init(dm_init);
3084 module_exit(dm_exit);
3085
3086 module_param(major, uint, 0);
3087 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3088
3089 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3090 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3091
3092 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3093 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3094
3095 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3096 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3097
3098 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3099 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3100 MODULE_LICENSE("GPL");