Revert "block: remove __blkdev_driver_ioctl"
[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         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
470 out:
471         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
472         return r;
473 }
474
475 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
476 {
477         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
478         struct dm_io *io = tio->io;
479
480         return jiffies_to_nsecs(io->start_time);
481 }
482 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
483
484 static bool bio_is_flush_with_data(struct bio *bio)
485 {
486         return ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size);
487 }
488
489 static void dm_io_acct(bool end, struct mapped_device *md, struct bio *bio,
490                        unsigned long start_time, struct dm_stats_aux *stats_aux)
491 {
492         bool is_flush_with_data;
493         unsigned int bi_size;
494
495         /* If REQ_PREFLUSH set save any payload but do not account it */
496         is_flush_with_data = bio_is_flush_with_data(bio);
497         if (is_flush_with_data) {
498                 bi_size = bio->bi_iter.bi_size;
499                 bio->bi_iter.bi_size = 0;
500         }
501
502         if (!end)
503                 bio_start_io_acct_time(bio, start_time);
504         else
505                 bio_end_io_acct(bio, start_time);
506
507         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
508                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
509                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
510                                     end, start_time, stats_aux);
511
512         /* Restore bio's payload so it does get accounted upon requeue */
513         if (is_flush_with_data)
514                 bio->bi_iter.bi_size = bi_size;
515 }
516
517 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
518 {
519         dm_io_acct(false, io->md, io->orig_bio, io->start_time, &io->stats_aux);
520 }
521
522 static void end_io_acct(struct mapped_device *md, struct bio *bio,
523                         unsigned long start_time, struct dm_stats_aux *stats_aux)
524 {
525         dm_io_acct(true, md, bio, start_time, stats_aux);
526 }
527
528 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
529 {
530         struct dm_io *io;
531         struct dm_target_io *tio;
532         struct bio *clone;
533
534         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
535         if (!clone)
536                 return NULL;
537
538         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
539         tio->inside_dm_io = true;
540         tio->io = NULL;
541
542         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
543         io->magic = DM_IO_MAGIC;
544         io->status = 0;
545         atomic_set(&io->io_count, 1);
546         this_cpu_inc(*md->pending_io);
547         io->orig_bio = bio;
548         io->md = md;
549         spin_lock_init(&io->endio_lock);
550
551         io->start_time = jiffies;
552
553         dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
554
555         return io;
556 }
557
558 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
559 {
560         bio_put(&io->tio.clone);
561 }
562
563 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
564                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
565 {
566         struct dm_target_io *tio;
567
568         if (!ci->io->tio.io) {
569                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
570                 tio = &ci->io->tio;
571         } else {
572                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
573                 if (!clone)
574                         return NULL;
575
576                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
577                 tio->inside_dm_io = false;
578         }
579
580         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
581         tio->io = ci->io;
582         tio->ti = ti;
583         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
584
585         return tio;
586 }
587
588 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
589 {
590         if (tio->inside_dm_io)
591                 return;
592         bio_put(&tio->clone);
593 }
594
595 /*
596  * Add the bio to the list of deferred io.
597  */
598 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
599 {
600         unsigned long flags;
601
602         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
603         bio_list_add(&md->deferred, bio);
604         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
605         queue_work(md->wq, &md->work);
606 }
607
608 /*
609  * Everyone (including functions in this file), should use this
610  * function to access the md->map field, and make sure they call
611  * dm_put_live_table() when finished.
612  */
613 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
614 {
615         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
616
617         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
618 }
619
620 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
621 {
622         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
623 }
624
625 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
626 {
627         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
628         synchronize_rcu_expedited();
629 }
630
631 /*
632  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
633  * The caller must not block between these two functions.
634  */
635 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
636 {
637         rcu_read_lock();
638         return rcu_dereference(md->map);
639 }
640
641 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
642 {
643         rcu_read_unlock();
644 }
645
646 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
647
648 /*
649  * Open a table device so we can use it as a map destination.
650  */
651 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
652                              struct mapped_device *md)
653 {
654         struct block_device *bdev;
655
656         int r;
657
658         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
659
660         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
661         if (IS_ERR(bdev))
662                 return PTR_ERR(bdev);
663
664         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
665         if (r) {
666                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
667                 return r;
668         }
669
670         td->dm_dev.bdev = bdev;
671         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev);
672         return 0;
673 }
674
675 /*
676  * Close a table device that we've been using.
677  */
678 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
679 {
680         if (!td->dm_dev.bdev)
681                 return;
682
683         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
684         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
685         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
686         td->dm_dev.bdev = NULL;
687         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
688 }
689
690 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
691                                               fmode_t mode)
692 {
693         struct table_device *td;
694
695         list_for_each_entry(td, l, list)
696                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
697                         return td;
698
699         return NULL;
700 }
701
702 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
703                         struct dm_dev **result)
704 {
705         int r;
706         struct table_device *td;
707
708         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
709         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
710         if (!td) {
711                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
712                 if (!td) {
713                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
714                         return -ENOMEM;
715                 }
716
717                 td->dm_dev.mode = mode;
718                 td->dm_dev.bdev = NULL;
719
720                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
721                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
722                         kfree(td);
723                         return r;
724                 }
725
726                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
727
728                 refcount_set(&td->count, 1);
729                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
730         } else {
731                 refcount_inc(&td->count);
732         }
733         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
734
735         *result = &td->dm_dev;
736         return 0;
737 }
738
739 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
740 {
741         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
742
743         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
744         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
745                 close_table_device(td, md);
746                 list_del(&td->list);
747                 kfree(td);
748         }
749         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
750 }
751
752 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
753 {
754         struct list_head *tmp, *next;
755
756         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
757                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
758
759                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
760                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
761                 kfree(td);
762         }
763 }
764
765 /*
766  * Get the geometry associated with a dm device
767  */
768 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
769 {
770         *geo = md->geometry;
771
772         return 0;
773 }
774
775 /*
776  * Set the geometry of a device.
777  */
778 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
779 {
780         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
781
782         if (geo->start > sz) {
783                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
784                 return -EINVAL;
785         }
786
787         md->geometry = *geo;
788
789         return 0;
790 }
791
792 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
793 {
794         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
795 }
796
797 /*
798  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
799  * cloned into, completing the original io if necc.
800  */
801 void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
802 {
803         unsigned long flags;
804         blk_status_t io_error;
805         struct bio *bio;
806         struct mapped_device *md = io->md;
807         unsigned long start_time = 0;
808         struct dm_stats_aux stats_aux;
809
810         /* Push-back supersedes any I/O errors */
811         if (unlikely(error)) {
812                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
813                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
814                         io->status = error;
815                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
816         }
817
818         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
819                 bio = io->orig_bio;
820                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
821                         /*
822                          * Target requested pushing back the I/O.
823                          */
824                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
825                         if (__noflush_suspending(md) &&
826                             !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) {
827                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
828                                 bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
829                         } else {
830                                 /*
831                                  * noflush suspend was interrupted or this is
832                                  * a write to a zoned target.
833                                  */
834                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
835                         }
836                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
837                 }
838
839                 io_error = io->status;
840                 start_time = io->start_time;
841                 stats_aux = io->stats_aux;
842                 free_io(md, io);
843                 end_io_acct(md, bio, start_time, &stats_aux);
844                 smp_wmb();
845                 this_cpu_dec(*md->pending_io);
846
847                 /* nudge anyone waiting on suspend queue */
848                 if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
849                         wake_up(&md->wait);
850
851                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
852                         return;
853
854                 if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
855                         /*
856                          * Preflush done for flush with data, reissue
857                          * without REQ_PREFLUSH.
858                          */
859                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
860                         queue_io(md, bio);
861                 } else {
862                         /* done with normal IO or empty flush */
863                         if (io_error)
864                                 bio->bi_status = io_error;
865                         bio_endio(bio);
866                 }
867         }
868 }
869
870 void disable_discard(struct mapped_device *md)
871 {
872         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
873
874         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
875         limits->max_discard_sectors = 0;
876         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_DISCARD, md->queue);
877 }
878
879 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
880 {
881         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
882
883         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
884         limits->max_write_same_sectors = 0;
885 }
886
887 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
888 {
889         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
890
891         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
892         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
893 }
894
895 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
896 {
897         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
898 }
899
900 static void clone_endio(struct bio *bio)
901 {
902         blk_status_t error = bio->bi_status;
903         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
904         struct dm_io *io = tio->io;
905         struct mapped_device *md = tio->io->md;
906         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
907         struct request_queue *q = bio->bi_bdev->bd_disk->queue;
908
909         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
910                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
911                     !q->limits.max_discard_sectors)
912                         disable_discard(md);
913                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
914                          !q->limits.max_write_same_sectors)
915                         disable_write_same(md);
916                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
917                          !q->limits.max_write_zeroes_sectors)
918                         disable_write_zeroes(md);
919         }
920
921         if (blk_queue_is_zoned(q))
922                 dm_zone_endio(io, bio);
923
924         if (endio) {
925                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
926                 switch (r) {
927                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
928                         /*
929                          * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
930                          * target will break the sequential write pattern:
931                          * fail such IO.
932                          */
933                         if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
934                                 error = BLK_STS_IOERR;
935                         else
936                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
937                         fallthrough;
938                 case DM_ENDIO_DONE:
939                         break;
940                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
941                         /* The target will handle the io */
942                         return;
943                 default:
944                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
945                         BUG();
946                 }
947         }
948
949         if (unlikely(swap_bios_limit(tio->ti, bio))) {
950                 struct mapped_device *md = io->md;
951                 up(&md->swap_bios_semaphore);
952         }
953
954         free_tio(tio);
955         dm_io_dec_pending(io, error);
956 }
957
958 /*
959  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
960  * target boundary.
961  */
962 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
963                                                   sector_t target_offset)
964 {
965         return ti->len - target_offset;
966 }
967
968 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
969 {
970         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
971         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
972         sector_t max_len;
973
974         /*
975          * Does the target need to split IO even further?
976          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
977          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
978          *   blk_max_size_offset() isn't possible here. So pass in
979          *   ti->max_io_len to override stacked chunk_sectors.
980          */
981         if (ti->max_io_len) {
982                 max_len = blk_max_size_offset(ti->table->md->queue,
983                                               target_offset, ti->max_io_len);
984                 if (len > max_len)
985                         len = max_len;
986         }
987
988         return len;
989 }
990
991 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
992 {
993         if (len > UINT_MAX) {
994                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
995                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
996                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
997                 return -EINVAL;
998         }
999
1000         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1001
1002         return 0;
1003 }
1004 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1005
1006 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1007                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1008         __acquires(md->io_barrier)
1009 {
1010         struct dm_table *map;
1011         struct dm_target *ti;
1012
1013         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1014         if (!map)
1015                 return NULL;
1016
1017         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1018         if (!ti)
1019                 return NULL;
1020
1021         return ti;
1022 }
1023
1024 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1025                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1026 {
1027         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1028         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1029         struct dm_target *ti;
1030         long len, ret = -EIO;
1031         int srcu_idx;
1032
1033         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1034
1035         if (!ti)
1036                 goto out;
1037         if (!ti->type->direct_access)
1038                 goto out;
1039         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1040         if (len < 1)
1041                 goto out;
1042         nr_pages = min(len, nr_pages);
1043         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1044
1045  out:
1046         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1047
1048         return ret;
1049 }
1050
1051 static bool dm_dax_supported(struct dax_device *dax_dev, struct block_device *bdev,
1052                 int blocksize, sector_t start, sector_t len)
1053 {
1054         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1055         struct dm_table *map;
1056         bool ret = false;
1057         int srcu_idx;
1058
1059         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1060         if (!map)
1061                 goto out;
1062
1063         ret = dm_table_supports_dax(map, device_not_dax_capable, &blocksize);
1064
1065 out:
1066         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1067
1068         return ret;
1069 }
1070
1071 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1072                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1073 {
1074         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1075         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1076         struct dm_target *ti;
1077         long ret = 0;
1078         int srcu_idx;
1079
1080         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1081
1082         if (!ti)
1083                 goto out;
1084         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1085                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1086                 goto out;
1087         }
1088         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1089  out:
1090         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1091
1092         return ret;
1093 }
1094
1095 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1096                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1097 {
1098         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1099         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1100         struct dm_target *ti;
1101         long ret = 0;
1102         int srcu_idx;
1103
1104         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1105
1106         if (!ti)
1107                 goto out;
1108         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1109                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1110                 goto out;
1111         }
1112         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1113  out:
1114         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1115
1116         return ret;
1117 }
1118
1119 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1120                                   size_t nr_pages)
1121 {
1122         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1123         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1124         struct dm_target *ti;
1125         int ret = -EIO;
1126         int srcu_idx;
1127
1128         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1129
1130         if (!ti)
1131                 goto out;
1132         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1133                 /*
1134                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1135                  *  here, something is wrong.
1136                  */
1137                 goto out;
1138         }
1139         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1140  out:
1141         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1142
1143         return ret;
1144 }
1145
1146 /*
1147  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1148  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1149  * operations and REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes).
1150  *
1151  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1152  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1153  * sent in a next bio.
1154  *
1155  * A diagram that explains the arithmetics:
1156  * +--------------------+---------------+-------+
1157  * |         1          |       2       |   3   |
1158  * +--------------------+---------------+-------+
1159  *
1160  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1161  *                      <------- bi_size ------->
1162  *                      <-- n_sectors -->
1163  *
1164  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1165  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1166  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1167  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1168  *       to make it empty)
1169  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1170  *
1171  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1172  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1173  * copies of the bio.
1174  */
1175 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1176 {
1177         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1178         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1179
1180         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1181         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1182         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1183         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1184         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1185
1186         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1187         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1188 }
1189 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1190
1191 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1192 {
1193         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1194         while (latch < md->swap_bios) {
1195                 cond_resched();
1196                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1197                 md->swap_bios--;
1198         }
1199         while (latch > md->swap_bios) {
1200                 cond_resched();
1201                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1202                 md->swap_bios++;
1203         }
1204         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1205 }
1206
1207 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1208 {
1209         int r;
1210         sector_t sector;
1211         struct bio *clone = &tio->clone;
1212         struct dm_io *io = tio->io;
1213         struct dm_target *ti = tio->ti;
1214         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1215
1216         clone->bi_end_io = clone_endio;
1217
1218         /*
1219          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1220          * anything, the target has assumed ownership of
1221          * this io.
1222          */
1223         dm_io_inc_pending(io);
1224         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1225
1226         if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1227                 struct mapped_device *md = io->md;
1228                 int latch = get_swap_bios();
1229                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1230                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1231                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1232         }
1233
1234         /*
1235          * Check if the IO needs a special mapping due to zone append emulation
1236          * on zoned target. In this case, dm_zone_map_bio() calls the target
1237          * map operation.
1238          */
1239         if (dm_emulate_zone_append(io->md))
1240                 r = dm_zone_map_bio(tio);
1241         else
1242                 r = ti->type->map(ti, clone);
1243
1244         switch (r) {
1245         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1246                 break;
1247         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1248                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1249                 trace_block_bio_remap(clone, bio_dev(io->orig_bio), sector);
1250                 ret = submit_bio_noacct(clone);
1251                 break;
1252         case DM_MAPIO_KILL:
1253                 if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1254                         struct mapped_device *md = io->md;
1255                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1256                 }
1257                 free_tio(tio);
1258                 dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1259                 break;
1260         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1261                 if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1262                         struct mapped_device *md = io->md;
1263                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1264                 }
1265                 free_tio(tio);
1266                 dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1267                 break;
1268         default:
1269                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1270                 BUG();
1271         }
1272
1273         return ret;
1274 }
1275
1276 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1277 {
1278         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1279         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1284  */
1285 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1286                      sector_t sector, unsigned len)
1287 {
1288         struct bio *clone = &tio->clone;
1289         int r;
1290
1291         __bio_clone_fast(clone, bio);
1292
1293         r = bio_crypt_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1294         if (r < 0)
1295                 return r;
1296
1297         if (bio_integrity(bio)) {
1298                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1299                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1300                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1301                                 dm_device_name(tio->io->md),
1302                                 tio->ti->type->name);
1303                         return -EIO;
1304                 }
1305
1306                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1307                 if (r < 0)
1308                         return r;
1309         }
1310
1311         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1312         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1313
1314         if (bio_integrity(bio))
1315                 bio_integrity_trim(clone);
1316
1317         return 0;
1318 }
1319
1320 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1321                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1322 {
1323         struct dm_target_io *tio;
1324         int try;
1325
1326         if (!num_bios)
1327                 return;
1328
1329         if (num_bios == 1) {
1330                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1331                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1332                 return;
1333         }
1334
1335         for (try = 0; try < 2; try++) {
1336                 int bio_nr;
1337                 struct bio *bio;
1338
1339                 if (try)
1340                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1341                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1342                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1343                         if (!tio)
1344                                 break;
1345
1346                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1347                 }
1348                 if (try)
1349                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1350                 if (bio_nr == num_bios)
1351                         return;
1352
1353                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1354                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1355                         free_tio(tio);
1356                 }
1357         }
1358 }
1359
1360 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1361                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1362 {
1363         struct bio *clone = &tio->clone;
1364
1365         tio->len_ptr = len;
1366
1367         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1368         if (len)
1369                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1370
1371         return __map_bio(tio);
1372 }
1373
1374 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1375                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1376 {
1377         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1378         struct bio *bio;
1379         struct dm_target_io *tio;
1380
1381         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1382
1383         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1384                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1385                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1386         }
1387 }
1388
1389 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1390 {
1391         unsigned target_nr = 0;
1392         struct dm_target *ti;
1393         struct bio flush_bio;
1394
1395         /*
1396          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1397          * need to reference it after submit. It's just used as
1398          * the basis for the clone(s).
1399          */
1400         bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1401         flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1402         bio_set_dev(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0);
1403
1404         ci->bio = &flush_bio;
1405         ci->sector_count = 0;
1406
1407         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1408         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1409                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1410
1411         bio_uninit(ci->bio);
1412         return 0;
1413 }
1414
1415 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1416                                     sector_t sector, unsigned *len)
1417 {
1418         struct bio *bio = ci->bio;
1419         struct dm_target_io *tio;
1420         int r;
1421
1422         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1423         tio->len_ptr = len;
1424         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1425         if (r < 0) {
1426                 free_tio(tio);
1427                 return r;
1428         }
1429         (void) __map_bio(tio);
1430
1431         return 0;
1432 }
1433
1434 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1435                                        unsigned num_bios)
1436 {
1437         unsigned len;
1438
1439         /*
1440          * Even though the device advertised support for this type of
1441          * request, that does not mean every target supports it, and
1442          * reconfiguration might also have changed that since the
1443          * check was performed.
1444          */
1445         if (!num_bios)
1446                 return -EOPNOTSUPP;
1447
1448         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1449                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1450
1451         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1452
1453         ci->sector += len;
1454         ci->sector_count -= len;
1455
1456         return 0;
1457 }
1458
1459 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1460 {
1461         bool r = false;
1462
1463         switch (bio_op(bio)) {
1464         case REQ_OP_DISCARD:
1465         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1466         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1467         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1468                 r = true;
1469                 break;
1470         }
1471
1472         return r;
1473 }
1474
1475 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1476                                   int *result)
1477 {
1478         struct bio *bio = ci->bio;
1479         unsigned num_bios = 0;
1480
1481         switch (bio_op(bio)) {
1482         case REQ_OP_DISCARD:
1483                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1484                 break;
1485         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1486                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1487                 break;
1488         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1489                 num_bios = ti->num_write_same_bios;
1490                 break;
1491         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1492                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1493                 break;
1494         default:
1495                 return false;
1496         }
1497
1498         *result = __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1499         return true;
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1504  */
1505 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1506 {
1507         struct dm_target *ti;
1508         unsigned len;
1509         int r;
1510
1511         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1512         if (!ti)
1513                 return -EIO;
1514
1515         if (__process_abnormal_io(ci, ti, &r))
1516                 return r;
1517
1518         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1519
1520         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1521         if (r < 0)
1522                 return r;
1523
1524         ci->sector += len;
1525         ci->sector_count -= len;
1526
1527         return 0;
1528 }
1529
1530 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1531                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1532 {
1533         ci->map = map;
1534         ci->io = alloc_io(md, bio);
1535         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1540  */
1541 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1542                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1543 {
1544         struct clone_info ci;
1545         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1546         int error = 0;
1547
1548         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1549
1550         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1551                 error = __send_empty_flush(&ci);
1552                 /* dm_io_dec_pending submits any data associated with flush */
1553         } else if (op_is_zone_mgmt(bio_op(bio))) {
1554                 ci.bio = bio;
1555                 ci.sector_count = 0;
1556                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1557         } else {
1558                 ci.bio = bio;
1559                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1560                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1561                 if (ci.sector_count && !error) {
1562                         /*
1563                          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct()
1564                          * so that it gets handled *after* bios already submitted
1565                          * have been completely processed.
1566                          * We take a clone of the original to store in
1567                          * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1568                          * for dec_pending to use for completion handling.
1569                          */
1570                         struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1571                                                   GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1572                         ci.io->orig_bio = b;
1573
1574                         bio_chain(b, bio);
1575                         trace_block_split(b, bio->bi_iter.bi_sector);
1576                         ret = submit_bio_noacct(bio);
1577                 }
1578         }
1579         start_io_acct(ci.io);
1580
1581         /* drop the extra reference count */
1582         dm_io_dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1583         return ret;
1584 }
1585
1586 static blk_qc_t dm_submit_bio(struct bio *bio)
1587 {
1588         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1589         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1590         int srcu_idx;
1591         struct dm_table *map;
1592
1593         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1594
1595         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1596         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1597             unlikely(!map)) {
1598                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1599                         bio_wouldblock_error(bio);
1600                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1601                         bio_io_error(bio);
1602                 else
1603                         queue_io(md, bio);
1604                 goto out;
1605         }
1606
1607         /*
1608          * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, writesame, etc)
1609          * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1610          */
1611         if (is_abnormal_io(bio))
1612                 blk_queue_split(&bio);
1613
1614         ret = __split_and_process_bio(md, map, bio);
1615 out:
1616         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1617         return ret;
1618 }
1619
1620 /*-----------------------------------------------------------------
1621  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1622  *---------------------------------------------------------------*/
1623 static void free_minor(int minor)
1624 {
1625         spin_lock(&_minor_lock);
1626         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1627         spin_unlock(&_minor_lock);
1628 }
1629
1630 /*
1631  * See if the device with a specific minor # is free.
1632  */
1633 static int specific_minor(int minor)
1634 {
1635         int r;
1636
1637         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1638                 return -EINVAL;
1639
1640         idr_preload(GFP_KERNEL);
1641         spin_lock(&_minor_lock);
1642
1643         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1644
1645         spin_unlock(&_minor_lock);
1646         idr_preload_end();
1647         if (r < 0)
1648                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1649         return 0;
1650 }
1651
1652 static int next_free_minor(int *minor)
1653 {
1654         int r;
1655
1656         idr_preload(GFP_KERNEL);
1657         spin_lock(&_minor_lock);
1658
1659         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1660
1661         spin_unlock(&_minor_lock);
1662         idr_preload_end();
1663         if (r < 0)
1664                 return r;
1665         *minor = r;
1666         return 0;
1667 }
1668
1669 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1670 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1671 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1672
1673 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1674
1675 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1676 static void dm_queue_destroy_keyslot_manager(struct request_queue *q)
1677 {
1678         dm_destroy_keyslot_manager(q->ksm);
1679 }
1680
1681 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1682
1683 static inline void dm_queue_destroy_keyslot_manager(struct request_queue *q)
1684 {
1685 }
1686 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1687
1688 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1689 {
1690         if (md->wq)
1691                 destroy_workqueue(md->wq);
1692         bioset_exit(&md->bs);
1693         bioset_exit(&md->io_bs);
1694
1695         if (md->dax_dev) {
1696                 kill_dax(md->dax_dev);
1697                 put_dax(md->dax_dev);
1698                 md->dax_dev = NULL;
1699         }
1700
1701         dm_cleanup_zoned_dev(md);
1702         if (md->disk) {
1703                 spin_lock(&_minor_lock);
1704                 md->disk->private_data = NULL;
1705                 spin_unlock(&_minor_lock);
1706                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
1707                         dm_sysfs_exit(md);
1708                         del_gendisk(md->disk);
1709                 }
1710                 dm_queue_destroy_keyslot_manager(md->queue);
1711                 blk_cleanup_disk(md->disk);
1712         }
1713
1714         if (md->pending_io) {
1715                 free_percpu(md->pending_io);
1716                 md->pending_io = NULL;
1717         }
1718
1719         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1720
1721         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1722         mutex_destroy(&md->type_lock);
1723         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1724         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1725
1726         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1727 }
1728
1729 /*
1730  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1731  */
1732 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1733 {
1734         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1735         struct mapped_device *md;
1736         void *old_md;
1737
1738         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1739         if (!md) {
1740                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1741                 return NULL;
1742         }
1743
1744         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1745                 goto bad_module_get;
1746
1747         /* get a minor number for the dev */
1748         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1749                 r = next_free_minor(&minor);
1750         else
1751                 r = specific_minor(minor);
1752         if (r < 0)
1753                 goto bad_minor;
1754
1755         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1756         if (r < 0)
1757                 goto bad_io_barrier;
1758
1759         md->numa_node_id = numa_node_id;
1760         md->init_tio_pdu = false;
1761         md->type = DM_TYPE_NONE;
1762         mutex_init(&md->suspend_lock);
1763         mutex_init(&md->type_lock);
1764         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1765         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1766         atomic_set(&md->holders, 1);
1767         atomic_set(&md->open_count, 0);
1768         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1769         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1770         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1771         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1772         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1773
1774         /*
1775          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
1776          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
1777          * override accordingly.
1778          */
1779         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
1780         if (!md->disk)
1781                 goto bad;
1782         md->queue = md->disk->queue;
1783
1784         init_waitqueue_head(&md->wait);
1785         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1786         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1787         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1788
1789         md->swap_bios = get_swap_bios();
1790         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
1791         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
1792
1793         md->disk->major = _major;
1794         md->disk->first_minor = minor;
1795         md->disk->minors = 1;
1796         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1797         md->disk->private_data = md;
1798         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1799
1800         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1801                 md->dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name,
1802                                         &dm_dax_ops, 0);
1803                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
1804                         md->dax_dev = NULL;
1805                         goto bad;
1806                 }
1807         }
1808
1809         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1810
1811         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1812         if (!md->wq)
1813                 goto bad;
1814
1815         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
1816         if (!md->pending_io)
1817                 goto bad;
1818
1819         dm_stats_init(&md->stats);
1820
1821         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1822         spin_lock(&_minor_lock);
1823         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1824         spin_unlock(&_minor_lock);
1825
1826         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1827
1828         return md;
1829
1830 bad:
1831         cleanup_mapped_device(md);
1832 bad_io_barrier:
1833         free_minor(minor);
1834 bad_minor:
1835         module_put(THIS_MODULE);
1836 bad_module_get:
1837         kvfree(md);
1838         return NULL;
1839 }
1840
1841 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1842
1843 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1844 {
1845         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1846
1847         unlock_fs(md);
1848
1849         cleanup_mapped_device(md);
1850
1851         free_table_devices(&md->table_devices);
1852         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1853         free_minor(minor);
1854
1855         module_put(THIS_MODULE);
1856         kvfree(md);
1857 }
1858
1859 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1860 {
1861         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1862         int ret = 0;
1863
1864         if (dm_table_bio_based(t)) {
1865                 /*
1866                  * The md may already have mempools that need changing.
1867                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
1868                  * because a different table was loaded.
1869                  */
1870                 bioset_exit(&md->bs);
1871                 bioset_exit(&md->io_bs);
1872
1873         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
1874                 /*
1875                  * There's no need to reload with request-based dm
1876                  * because the size of front_pad doesn't change.
1877                  * Note for future: If you are to reload bioset,
1878                  * prep-ed requests in the queue may refer
1879                  * to bio from the old bioset, so you must walk
1880                  * through the queue to unprep.
1881                  */
1882                 goto out;
1883         }
1884
1885         BUG_ON(!p ||
1886                bioset_initialized(&md->bs) ||
1887                bioset_initialized(&md->io_bs));
1888
1889         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
1890         if (ret)
1891                 goto out;
1892         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
1893         if (ret)
1894                 bioset_exit(&md->bs);
1895 out:
1896         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
1897         dm_table_free_md_mempools(t);
1898         return ret;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Bind a table to the device.
1903  */
1904 static void event_callback(void *context)
1905 {
1906         unsigned long flags;
1907         LIST_HEAD(uevents);
1908         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1909
1910         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1911         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1912         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1913
1914         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1915
1916         atomic_inc(&md->event_nr);
1917         wake_up(&md->eventq);
1918         dm_issue_global_event();
1919 }
1920
1921 /*
1922  * Returns old map, which caller must destroy.
1923  */
1924 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
1925                                struct queue_limits *limits)
1926 {
1927         struct dm_table *old_map;
1928         struct request_queue *q = md->queue;
1929         bool request_based = dm_table_request_based(t);
1930         sector_t size;
1931         int ret;
1932
1933         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
1934
1935         size = dm_table_get_size(t);
1936
1937         /*
1938          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1939          */
1940         if (size != dm_get_size(md))
1941                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1942
1943         if (!get_capacity(md->disk))
1944                 set_capacity(md->disk, size);
1945         else
1946                 set_capacity_and_notify(md->disk, size);
1947
1948         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1949
1950         /*
1951          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
1952          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
1953          * I/O mapping before resume.
1954          * This must be done before setting the queue restrictions,
1955          * because request-based dm may be run just after the setting.
1956          */
1957         if (request_based)
1958                 dm_stop_queue(q);
1959
1960         if (request_based) {
1961                 /*
1962                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
1963                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
1964                  */
1965                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
1966         }
1967
1968         ret = __bind_mempools(md, t);
1969         if (ret) {
1970                 old_map = ERR_PTR(ret);
1971                 goto out;
1972         }
1973
1974         ret = dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
1975         if (ret) {
1976                 old_map = ERR_PTR(ret);
1977                 goto out;
1978         }
1979
1980         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
1981         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
1982         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
1983
1984         if (old_map)
1985                 dm_sync_table(md);
1986
1987 out:
1988         return old_map;
1989 }
1990
1991 /*
1992  * Returns unbound table for the caller to free.
1993  */
1994 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
1995 {
1996         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
1997
1998         if (!map)
1999                 return NULL;
2000
2001         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2002         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2003         dm_sync_table(md);
2004
2005         return map;
2006 }
2007
2008 /*
2009  * Constructor for a new device.
2010  */
2011 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2012 {
2013         struct mapped_device *md;
2014
2015         md = alloc_dev(minor);
2016         if (!md)
2017                 return -ENXIO;
2018
2019         dm_ima_reset_data(md);
2020
2021         *result = md;
2022         return 0;
2023 }
2024
2025 /*
2026  * Functions to manage md->type.
2027  * All are required to hold md->type_lock.
2028  */
2029 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2030 {
2031         mutex_lock(&md->type_lock);
2032 }
2033
2034 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2035 {
2036         mutex_unlock(&md->type_lock);
2037 }
2038
2039 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2040 {
2041         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2042         md->type = type;
2043 }
2044
2045 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2046 {
2047         return md->type;
2048 }
2049
2050 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2051 {
2052         return md->immutable_target_type;
2053 }
2054
2055 /*
2056  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2057  * count on 'md'.
2058  */
2059 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2060 {
2061         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2062         return &md->queue->limits;
2063 }
2064 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2065
2066 /*
2067  * Setup the DM device's queue based on md's type
2068  */
2069 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2070 {
2071         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2072         struct queue_limits limits;
2073         int r;
2074
2075         switch (type) {
2076         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2077                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2078                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2079                 if (r) {
2080                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2081                         return r;
2082                 }
2083                 break;
2084         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2085         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2086                 break;
2087         case DM_TYPE_NONE:
2088                 WARN_ON_ONCE(true);
2089                 break;
2090         }
2091
2092         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2093         if (r) {
2094                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2095                 return r;
2096         }
2097         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2098         if (r)
2099                 return r;
2100
2101         add_disk(md->disk);
2102
2103         r = dm_sysfs_init(md);
2104         if (r) {
2105                 del_gendisk(md->disk);
2106                 return r;
2107         }
2108         md->type = type;
2109         return 0;
2110 }
2111
2112 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2113 {
2114         struct mapped_device *md;
2115         unsigned minor = MINOR(dev);
2116
2117         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2118                 return NULL;
2119
2120         spin_lock(&_minor_lock);
2121
2122         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2123         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2124             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2125                 md = NULL;
2126                 goto out;
2127         }
2128         dm_get(md);
2129 out:
2130         spin_unlock(&_minor_lock);
2131
2132         return md;
2133 }
2134 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2135
2136 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2137 {
2138         return md->interface_ptr;
2139 }
2140
2141 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2142 {
2143         md->interface_ptr = ptr;
2144 }
2145
2146 void dm_get(struct mapped_device *md)
2147 {
2148         atomic_inc(&md->holders);
2149         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2150 }
2151
2152 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2153 {
2154         spin_lock(&_minor_lock);
2155         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2156                 spin_unlock(&_minor_lock);
2157                 return -EBUSY;
2158         }
2159         dm_get(md);
2160         spin_unlock(&_minor_lock);
2161         return 0;
2162 }
2163 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2164
2165 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2166 {
2167         return md->name;
2168 }
2169 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2170
2171 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2172 {
2173         struct dm_table *map;
2174         int srcu_idx;
2175
2176         might_sleep();
2177
2178         spin_lock(&_minor_lock);
2179         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2180         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2181         spin_unlock(&_minor_lock);
2182
2183         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2184
2185         /*
2186          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2187          * do not race with internal suspend.
2188          */
2189         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2190         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2191         if (!dm_suspended_md(md)) {
2192                 dm_table_presuspend_targets(map);
2193                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2194                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2195                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2196         }
2197         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2198         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2199         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2200
2201         /*
2202          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2203          * for example.  Wait for all references to disappear.
2204          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2205          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2206          */
2207         if (wait)
2208                 while (atomic_read(&md->holders))
2209                         msleep(1);
2210         else if (atomic_read(&md->holders))
2211                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2212                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2213
2214         dm_table_destroy(__unbind(md));
2215         free_dev(md);
2216 }
2217
2218 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2219 {
2220         __dm_destroy(md, true);
2221 }
2222
2223 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2224 {
2225         __dm_destroy(md, false);
2226 }
2227
2228 void dm_put(struct mapped_device *md)
2229 {
2230         atomic_dec(&md->holders);
2231 }
2232 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2233
2234 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2235 {
2236         int cpu;
2237         unsigned long sum = 0;
2238
2239         for_each_possible_cpu(cpu)
2240                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2241
2242         return sum != 0;
2243 }
2244
2245 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2246 {
2247         int r = 0;
2248         DEFINE_WAIT(wait);
2249
2250         while (true) {
2251                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2252
2253                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2254                         break;
2255
2256                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2257                         r = -EINTR;
2258                         break;
2259                 }
2260
2261                 io_schedule();
2262         }
2263         finish_wait(&md->wait, &wait);
2264
2265         smp_rmb();
2266
2267         return r;
2268 }
2269
2270 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2271 {
2272         int r = 0;
2273
2274         if (!queue_is_mq(md->queue))
2275                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2276
2277         while (true) {
2278                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2279                         break;
2280
2281                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2282                         r = -EINTR;
2283                         break;
2284                 }
2285
2286                 msleep(5);
2287         }
2288
2289         return r;
2290 }
2291
2292 /*
2293  * Process the deferred bios
2294  */
2295 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2296 {
2297         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2298         struct bio *bio;
2299
2300         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2301                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2302                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2303                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2304
2305                 if (!bio)
2306                         break;
2307
2308                 submit_bio_noacct(bio);
2309         }
2310 }
2311
2312 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2313 {
2314         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2315         smp_mb__after_atomic();
2316         queue_work(md->wq, &md->work);
2317 }
2318
2319 /*
2320  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2321  */
2322 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2323 {
2324         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2325         struct queue_limits limits;
2326         int r;
2327
2328         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2329
2330         /* device must be suspended */
2331         if (!dm_suspended_md(md))
2332                 goto out;
2333
2334         /*
2335          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2336          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2337          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2338          * reappear.
2339          */
2340         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2341                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2342                 if (live_map)
2343                         limits = md->queue->limits;
2344                 dm_put_live_table_fast(md);
2345         }
2346
2347         if (!live_map) {
2348                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2349                 if (r) {
2350                         map = ERR_PTR(r);
2351                         goto out;
2352                 }
2353         }
2354
2355         map = __bind(md, table, &limits);
2356         dm_issue_global_event();
2357
2358 out:
2359         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2360         return map;
2361 }
2362
2363 /*
2364  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2365  * device.
2366  */
2367 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2368 {
2369         int r;
2370
2371         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2372
2373         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2374         if (!r)
2375                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2376         return r;
2377 }
2378
2379 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2380 {
2381         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2382                 return;
2383         thaw_bdev(md->disk->part0);
2384         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2385 }
2386
2387 /*
2388  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2389  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2390  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2391  *
2392  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2393  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2394  * are being added to md->deferred list.
2395  */
2396 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2397                         unsigned suspend_flags, unsigned int task_state,
2398                         int dmf_suspended_flag)
2399 {
2400         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2401         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2402         int r;
2403
2404         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2405
2406         /*
2407          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2408          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2409          */
2410         if (noflush)
2411                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2412         else
2413                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2414
2415         /*
2416          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2417          * provide the .presuspend_undo hook.
2418          */
2419         dm_table_presuspend_targets(map);
2420
2421         /*
2422          * Flush I/O to the device.
2423          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2424          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2425          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2426          */
2427         if (!noflush && do_lockfs) {
2428                 r = lock_fs(md);
2429                 if (r) {
2430                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2431                         return r;
2432                 }
2433         }
2434
2435         /*
2436          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2437          * to target drivers i.e. no one may be executing
2438          * __split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2439          *
2440          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2441          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2442          * __split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2443          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2444          * flush_workqueue(md->wq).
2445          */
2446         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2447         if (map)
2448                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2449
2450         /*
2451          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2452          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2453          */
2454         if (dm_request_based(md))
2455                 dm_stop_queue(md->queue);
2456
2457         flush_workqueue(md->wq);
2458
2459         /*
2460          * At this point no more requests are entering target request routines.
2461          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2462          * to finish.
2463          */
2464         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2465         if (!r)
2466                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2467
2468         if (noflush)
2469                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2470         if (map)
2471                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2472
2473         /* were we interrupted ? */
2474         if (r < 0) {
2475                 dm_queue_flush(md);
2476
2477                 if (dm_request_based(md))
2478                         dm_start_queue(md->queue);
2479
2480                 unlock_fs(md);
2481                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2482                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2483         }
2484
2485         return r;
2486 }
2487
2488 /*
2489  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2490  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2491  * the background.  Before the table can be swapped with
2492  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2493  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2494  */
2495 /*
2496  * Suspend mechanism in request-based dm.
2497  *
2498  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2499  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2500  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2501  *
2502  * To abort suspend, start the request_queue.
2503  */
2504 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2505 {
2506         struct dm_table *map = NULL;
2507         int r = 0;
2508
2509 retry:
2510         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2511
2512         if (dm_suspended_md(md)) {
2513                 r = -EINVAL;
2514                 goto out_unlock;
2515         }
2516
2517         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2518                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2519                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2520                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2521                 if (r)
2522                         return r;
2523                 goto retry;
2524         }
2525
2526         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2527
2528         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2529         if (r)
2530                 goto out_unlock;
2531
2532         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2533         dm_table_postsuspend_targets(map);
2534         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2535
2536 out_unlock:
2537         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2538         return r;
2539 }
2540
2541 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2542 {
2543         if (map) {
2544                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2545                 if (r)
2546                         return r;
2547         }
2548
2549         dm_queue_flush(md);
2550
2551         /*
2552          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2553          * so that mapping of targets can work correctly.
2554          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2555          */
2556         if (dm_request_based(md))
2557                 dm_start_queue(md->queue);
2558
2559         unlock_fs(md);
2560
2561         return 0;
2562 }
2563
2564 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2565 {
2566         int r;
2567         struct dm_table *map = NULL;
2568
2569 retry:
2570         r = -EINVAL;
2571         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2572
2573         if (!dm_suspended_md(md))
2574                 goto out;
2575
2576         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2577                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2578                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2579                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2580                 if (r)
2581                         return r;
2582                 goto retry;
2583         }
2584
2585         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2586         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2587                 goto out;
2588
2589         r = __dm_resume(md, map);
2590         if (r)
2591                 goto out;
2592
2593         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2594 out:
2595         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2596
2597         return r;
2598 }
2599
2600 /*
2601  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2602  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2603  * It may be used only from the kernel.
2604  */
2605
2606 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2607 {
2608         struct dm_table *map = NULL;
2609
2610         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2611
2612         if (md->internal_suspend_count++)
2613                 return; /* nested internal suspend */
2614
2615         if (dm_suspended_md(md)) {
2616                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2617                 return; /* nest suspend */
2618         }
2619
2620         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2621
2622         /*
2623          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2624          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2625          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2626          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2627          */
2628         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2629                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2630
2631         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2632         dm_table_postsuspend_targets(map);
2633         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2634 }
2635
2636 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2637 {
2638         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2639
2640         if (--md->internal_suspend_count)
2641                 return; /* resume from nested internal suspend */
2642
2643         if (dm_suspended_md(md))
2644                 goto done; /* resume from nested suspend */
2645
2646         /*
2647          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2648          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2649          */
2650         (void) __dm_resume(md, NULL);
2651
2652 done:
2653         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2654         smp_mb__after_atomic();
2655         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2656 }
2657
2658 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2659 {
2660         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2661         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2662         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2663 }
2664 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2665
2666 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2667 {
2668         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2669         __dm_internal_resume(md);
2670         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2671 }
2672 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2673
2674 /*
2675  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2676  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2677  */
2678
2679 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2680 {
2681         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2682         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2683                 return;
2684
2685         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2686         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2687         flush_workqueue(md->wq);
2688         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2689 }
2690 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2691
2692 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2693 {
2694         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2695                 goto done;
2696
2697         dm_queue_flush(md);
2698
2699 done:
2700         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2701 }
2702 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2703
2704 /*-----------------------------------------------------------------
2705  * Event notification.
2706  *---------------------------------------------------------------*/
2707 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2708                        unsigned cookie)
2709 {
2710         int r;
2711         unsigned noio_flag;
2712         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2713         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2714
2715         noio_flag = memalloc_noio_save();
2716
2717         if (!cookie)
2718                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2719         else {
2720                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2721                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2722                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2723                                        action, envp);
2724         }
2725
2726         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2727
2728         return r;
2729 }
2730
2731 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2732 {
2733         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2734 }
2735
2736 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2737 {
2738         return atomic_read(&md->event_nr);
2739 }
2740
2741 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2742 {
2743         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2744                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2745 }
2746
2747 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2748 {
2749         unsigned long flags;
2750
2751         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2752         list_add(elist, &md->uevent_list);
2753         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2754 }
2755
2756 /*
2757  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2758  * count on 'md'.
2759  */
2760 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2761 {
2762         return md->disk;
2763 }
2764 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2765
2766 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2767 {
2768         return &md->kobj_holder.kobj;
2769 }
2770
2771 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2772 {
2773         struct mapped_device *md;
2774
2775         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2776
2777         spin_lock(&_minor_lock);
2778         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2779                 md = NULL;
2780                 goto out;
2781         }
2782         dm_get(md);
2783 out:
2784         spin_unlock(&_minor_lock);
2785
2786         return md;
2787 }
2788
2789 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2790 {
2791         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2792 }
2793
2794 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
2795 {
2796         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2797 }
2798
2799 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2800 {
2801         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2802 }
2803
2804 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2805 {
2806         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2807 }
2808
2809 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2810 {
2811         return dm_suspended_md(ti->table->md);
2812 }
2813 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2814
2815 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
2816 {
2817         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
2818 }
2819 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
2820
2821 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2822 {
2823         return __noflush_suspending(ti->table->md);
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2826
2827 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2828                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2829                                             unsigned min_pool_size)
2830 {
2831         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2832         unsigned int pool_size = 0;
2833         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2834         int ret;
2835
2836         if (!pools)
2837                 return NULL;
2838
2839         switch (type) {
2840         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2841         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2842                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2843                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET;
2844                 io_front_pad = roundup(per_io_data_size,  __alignof__(struct dm_io)) + DM_IO_BIO_OFFSET;
2845                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2846                 if (ret)
2847                         goto out;
2848                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2849                         goto out;
2850                 break;
2851         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2852                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2853                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2854                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2855                 break;
2856         default:
2857                 BUG();
2858         }
2859
2860         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
2861         if (ret)
2862                 goto out;
2863
2864         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
2865                 goto out;
2866
2867         return pools;
2868
2869 out:
2870         dm_free_md_mempools(pools);
2871
2872         return NULL;
2873 }
2874
2875 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2876 {
2877         if (!pools)
2878                 return;
2879
2880         bioset_exit(&pools->bs);
2881         bioset_exit(&pools->io_bs);
2882
2883         kfree(pools);
2884 }
2885
2886 struct dm_pr {
2887         u64     old_key;
2888         u64     new_key;
2889         u32     flags;
2890         bool    fail_early;
2891 };
2892
2893 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
2894                       void *data)
2895 {
2896         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2897         struct dm_table *table;
2898         struct dm_target *ti;
2899         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
2900
2901         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2902         if (!table || !dm_table_get_size(table))
2903                 goto out;
2904
2905         /* We only support devices that have a single target */
2906         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
2907                 goto out;
2908         ti = dm_table_get_target(table, 0);
2909
2910         if (dm_suspended_md(md)) {
2911                 ret = -EAGAIN;
2912                 goto out;
2913         }
2914
2915         ret = -EINVAL;
2916         if (!ti->type->iterate_devices)
2917                 goto out;
2918
2919         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
2920 out:
2921         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2922         return ret;
2923 }
2924
2925 /*
2926  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
2927  */
2928 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
2929                             sector_t start, sector_t len, void *data)
2930 {
2931         struct dm_pr *pr = data;
2932         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2933
2934         if (!ops || !ops->pr_register)
2935                 return -EOPNOTSUPP;
2936         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
2937 }
2938
2939 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
2940                           u32 flags)
2941 {
2942         struct dm_pr pr = {
2943                 .old_key        = old_key,
2944                 .new_key        = new_key,
2945                 .flags          = flags,
2946                 .fail_early     = true,
2947         };
2948         int ret;
2949
2950         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
2951         if (ret && new_key) {
2952                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
2953                 pr.old_key = new_key;
2954                 pr.new_key = 0;
2955                 pr.flags = 0;
2956                 pr.fail_early = false;
2957                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
2958         }
2959
2960         return ret;
2961 }
2962
2963 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
2964                          u32 flags)
2965 {
2966         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2967         const struct pr_ops *ops;
2968         int r, srcu_idx;
2969
2970         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
2971         if (r < 0)
2972                 goto out;
2973
2974         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2975         if (ops && ops->pr_reserve)
2976                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
2977         else
2978                 r = -EOPNOTSUPP;
2979 out:
2980         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
2981         return r;
2982 }
2983
2984 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
2985 {
2986         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2987         const struct pr_ops *ops;
2988         int r, srcu_idx;
2989
2990         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
2991         if (r < 0)
2992                 goto out;
2993
2994         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2995         if (ops && ops->pr_release)
2996                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
2997         else
2998                 r = -EOPNOTSUPP;
2999 out:
3000         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3001         return r;
3002 }
3003
3004 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3005                          enum pr_type type, bool abort)
3006 {
3007         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3008         const struct pr_ops *ops;
3009         int r, srcu_idx;
3010
3011         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3012         if (r < 0)
3013                 goto out;
3014
3015         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3016         if (ops && ops->pr_preempt)
3017                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3018         else
3019                 r = -EOPNOTSUPP;
3020 out:
3021         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3022         return r;
3023 }
3024
3025 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3026 {
3027         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3028         const struct pr_ops *ops;
3029         int r, srcu_idx;
3030
3031         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3032         if (r < 0)
3033                 goto out;
3034
3035         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3036         if (ops && ops->pr_clear)
3037                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3038         else
3039                 r = -EOPNOTSUPP;
3040 out:
3041         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3042         return r;
3043 }
3044
3045 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3046         .pr_register    = dm_pr_register,
3047         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3048         .pr_release     = dm_pr_release,
3049         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3050         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3051 };
3052
3053 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3054         .submit_bio = dm_submit_bio,
3055         .open = dm_blk_open,
3056         .release = dm_blk_close,
3057         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3058         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3059         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3060         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3061         .owner = THIS_MODULE
3062 };
3063
3064 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3065         .open = dm_blk_open,
3066         .release = dm_blk_close,
3067         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3068         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3069         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3070         .owner = THIS_MODULE
3071 };
3072
3073 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3074         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3075         .dax_supported = dm_dax_supported,
3076         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3077         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3078         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3079 };
3080
3081 /*
3082  * module hooks
3083  */
3084 module_init(dm_init);
3085 module_exit(dm_exit);
3086
3087 module_param(major, uint, 0);
3088 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3089
3090 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3091 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3092
3093 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3094 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3095
3096 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3097 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3098
3099 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3100 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3101 MODULE_LICENSE("GPL");