leds: pwm-multicolor: Don't show -EPROBE_DEFER as errors
[platform/kernel/linux-starfive.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/blk-crypto-profile.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 /*
44  * For REQ_POLLED fs bio, this flag is set if we link mapped underlying
45  * dm_io into one list, and reuse bio->bi_private as the list head. Before
46  * ending this fs bio, we will recover its ->bi_private.
47  */
48 #define REQ_DM_POLL_LIST        REQ_DRV
49
50 static const char *_name = DM_NAME;
51
52 static unsigned int major = 0;
53 static unsigned int _major = 0;
54
55 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
56
57 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
58
59 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
60
61 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
62
63 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
64
65 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
66 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
67
68 void dm_issue_global_event(void)
69 {
70         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
71         wake_up(&dm_global_eventq);
72 }
73
74 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(stats_enabled);
75 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(swap_bios_enabled);
76 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(zoned_enabled);
77
78 /*
79  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
80  */
81 struct clone_info {
82         struct dm_table *map;
83         struct bio *bio;
84         struct dm_io *io;
85         sector_t sector;
86         unsigned sector_count;
87         bool is_abnormal_io:1;
88         bool submit_as_polled:1;
89 };
90
91 #define DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET (offsetof(struct dm_target_io, clone))
92 #define DM_IO_BIO_OFFSET \
93         (offsetof(struct dm_target_io, clone) + offsetof(struct dm_io, tio))
94
95 static inline struct dm_target_io *clone_to_tio(struct bio *clone)
96 {
97         return container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
98 }
99
100 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
101 {
102         if (!dm_tio_flagged(clone_to_tio(bio), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
103                 return (char *)bio - DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET - data_size;
104         return (char *)bio - DM_IO_BIO_OFFSET - data_size;
105 }
106 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
107
108 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
109 {
110         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
111         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
112                 return (struct bio *)((char *)io + DM_IO_BIO_OFFSET);
113         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
114         return (struct bio *)((char *)io + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET);
115 }
116 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
117
118 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
119 {
120         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
121 }
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
123
124 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
125
126 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
127 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
128
129 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
130 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
131 static int get_swap_bios(void)
132 {
133         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
134         if (unlikely(latch <= 0))
135                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
136         return latch;
137 }
138
139 /*
140  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
141  */
142 struct dm_md_mempools {
143         struct bio_set bs;
144         struct bio_set io_bs;
145 };
146
147 struct table_device {
148         struct list_head list;
149         refcount_t count;
150         struct dm_dev dm_dev;
151 };
152
153 /*
154  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
155  */
156 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
157 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
158
159 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
160 {
161         int param = READ_ONCE(*module_param);
162         int modified_param = 0;
163         bool modified = true;
164
165         if (param < min)
166                 modified_param = min;
167         else if (param > max)
168                 modified_param = max;
169         else
170                 modified = false;
171
172         if (modified) {
173                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
174                 param = modified_param;
175         }
176
177         return param;
178 }
179
180 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
181                                unsigned def, unsigned max)
182 {
183         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
184         unsigned modified_param = 0;
185
186         if (!param)
187                 modified_param = def;
188         else if (param > max)
189                 modified_param = max;
190
191         if (modified_param) {
192                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
193                 param = modified_param;
194         }
195
196         return param;
197 }
198
199 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
200 {
201         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
202                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
203 }
204 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
205
206 static unsigned dm_get_numa_node(void)
207 {
208         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
209                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
210 }
211
212 static int __init local_init(void)
213 {
214         int r;
215
216         r = dm_uevent_init();
217         if (r)
218                 return r;
219
220         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
221         if (!deferred_remove_workqueue) {
222                 r = -ENOMEM;
223                 goto out_uevent_exit;
224         }
225
226         _major = major;
227         r = register_blkdev(_major, _name);
228         if (r < 0)
229                 goto out_free_workqueue;
230
231         if (!_major)
232                 _major = r;
233
234         return 0;
235
236 out_free_workqueue:
237         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
238 out_uevent_exit:
239         dm_uevent_exit();
240
241         return r;
242 }
243
244 static void local_exit(void)
245 {
246         flush_scheduled_work();
247         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
248
249         unregister_blkdev(_major, _name);
250         dm_uevent_exit();
251
252         _major = 0;
253
254         DMINFO("cleaned up");
255 }
256
257 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
258         local_init,
259         dm_target_init,
260         dm_linear_init,
261         dm_stripe_init,
262         dm_io_init,
263         dm_kcopyd_init,
264         dm_interface_init,
265         dm_statistics_init,
266 };
267
268 static void (*_exits[])(void) = {
269         local_exit,
270         dm_target_exit,
271         dm_linear_exit,
272         dm_stripe_exit,
273         dm_io_exit,
274         dm_kcopyd_exit,
275         dm_interface_exit,
276         dm_statistics_exit,
277 };
278
279 static int __init dm_init(void)
280 {
281         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
282         int r, i;
283
284 #if (IS_ENABLED(CONFIG_IMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE))
285         DMWARN("CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE is disabled."
286                " Duplicate IMA measurements will not be recorded in the IMA log.");
287 #endif
288
289         for (i = 0; i < count; i++) {
290                 r = _inits[i]();
291                 if (r)
292                         goto bad;
293         }
294
295         return 0;
296 bad:
297         while (i--)
298                 _exits[i]();
299
300         return r;
301 }
302
303 static void __exit dm_exit(void)
304 {
305         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
306
307         while (i--)
308                 _exits[i]();
309
310         /*
311          * Should be empty by this point.
312          */
313         idr_destroy(&_minor_idr);
314 }
315
316 /*
317  * Block device functions
318  */
319 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
320 {
321         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
322 }
323
324 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
325 {
326         struct mapped_device *md;
327
328         spin_lock(&_minor_lock);
329
330         md = bdev->bd_disk->private_data;
331         if (!md)
332                 goto out;
333
334         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
335             dm_deleting_md(md)) {
336                 md = NULL;
337                 goto out;
338         }
339
340         dm_get(md);
341         atomic_inc(&md->open_count);
342 out:
343         spin_unlock(&_minor_lock);
344
345         return md ? 0 : -ENXIO;
346 }
347
348 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
349 {
350         struct mapped_device *md;
351
352         spin_lock(&_minor_lock);
353
354         md = disk->private_data;
355         if (WARN_ON(!md))
356                 goto out;
357
358         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
359             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
360                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
361
362         dm_put(md);
363 out:
364         spin_unlock(&_minor_lock);
365 }
366
367 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
368 {
369         return atomic_read(&md->open_count);
370 }
371
372 /*
373  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
374  */
375 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
376 {
377         int r = 0;
378
379         spin_lock(&_minor_lock);
380
381         if (dm_open_count(md)) {
382                 r = -EBUSY;
383                 if (mark_deferred)
384                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
385         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
386                 r = -EEXIST;
387         else
388                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
389
390         spin_unlock(&_minor_lock);
391
392         return r;
393 }
394
395 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
396 {
397         int r = 0;
398
399         spin_lock(&_minor_lock);
400
401         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
402                 r = -EBUSY;
403         else
404                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
405
406         spin_unlock(&_minor_lock);
407
408         return r;
409 }
410
411 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
412 {
413         dm_deferred_remove();
414 }
415
416 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
417 {
418         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
419
420         return dm_get_geometry(md, geo);
421 }
422
423 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
424                             struct block_device **bdev)
425 {
426         struct dm_target *tgt;
427         struct dm_table *map;
428         int r;
429
430 retry:
431         r = -ENOTTY;
432         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
433         if (!map || !dm_table_get_size(map))
434                 return r;
435
436         /* We only support devices that have a single target */
437         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
438                 return r;
439
440         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
441         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
442                 return r;
443
444         if (dm_suspended_md(md))
445                 return -EAGAIN;
446
447         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
448         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
449                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
450                 msleep(10);
451                 goto retry;
452         }
453
454         return r;
455 }
456
457 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
458 {
459         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
460 }
461
462 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
463                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
464 {
465         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
466         int r, srcu_idx;
467
468         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
469         if (r < 0)
470                 goto out;
471
472         if (r > 0) {
473                 /*
474                  * Target determined this ioctl is being issued against a
475                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
476                  */
477                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
478                         DMDEBUG_LIMIT(
479         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
480                                 current->comm, cmd);
481                         r = -ENOIOCTLCMD;
482                         goto out;
483                 }
484         }
485
486         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
487                 r = -ENOTTY;
488         else
489                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
490 out:
491         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
492         return r;
493 }
494
495 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
496 {
497         return jiffies_to_nsecs(clone_to_tio(bio)->io->start_time);
498 }
499 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
500
501 static bool bio_is_flush_with_data(struct bio *bio)
502 {
503         return ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size);
504 }
505
506 static void dm_io_acct(struct dm_io *io, bool end)
507 {
508         struct dm_stats_aux *stats_aux = &io->stats_aux;
509         unsigned long start_time = io->start_time;
510         struct mapped_device *md = io->md;
511         struct bio *bio = io->orig_bio;
512         unsigned int sectors;
513
514         /*
515          * If REQ_PREFLUSH set, don't account payload, it will be
516          * submitted (and accounted) after this flush completes.
517          */
518         if (bio_is_flush_with_data(bio))
519                 sectors = 0;
520         else if (likely(!(dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT))))
521                 sectors = bio_sectors(bio);
522         else
523                 sectors = io->sectors;
524
525         if (!end)
526                 bdev_start_io_acct(bio->bi_bdev, sectors, bio_op(bio),
527                                    start_time);
528         else
529                 bdev_end_io_acct(bio->bi_bdev, bio_op(bio), start_time);
530
531         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
532             unlikely(dm_stats_used(&md->stats))) {
533                 sector_t sector;
534
535                 if (likely(!dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT)))
536                         sector = bio->bi_iter.bi_sector;
537                 else
538                         sector = bio_end_sector(bio) - io->sector_offset;
539
540                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
541                                     sector, sectors,
542                                     end, start_time, stats_aux);
543         }
544 }
545
546 static void __dm_start_io_acct(struct dm_io *io)
547 {
548         dm_io_acct(io, false);
549 }
550
551 static void dm_start_io_acct(struct dm_io *io, struct bio *clone)
552 {
553         /*
554          * Ensure IO accounting is only ever started once.
555          */
556         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
557                 return;
558
559         /* Expect no possibility for race unless DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO. */
560         if (!clone || likely(dm_tio_is_normal(clone_to_tio(clone)))) {
561                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
562         } else {
563                 unsigned long flags;
564                 /* Can afford locking given DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO */
565                 spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
566                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
567                 spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
568         }
569
570         __dm_start_io_acct(io);
571 }
572
573 static void dm_end_io_acct(struct dm_io *io)
574 {
575         dm_io_acct(io, true);
576 }
577
578 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
579 {
580         struct dm_io *io;
581         struct dm_target_io *tio;
582         struct bio *clone;
583
584         clone = bio_alloc_clone(NULL, bio, GFP_NOIO, &md->io_bs);
585         /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
586         clone->bi_bdev = md->disk->part0;
587
588         tio = clone_to_tio(clone);
589         tio->flags = 0;
590         dm_tio_set_flag(tio, DM_TIO_INSIDE_DM_IO);
591         tio->io = NULL;
592
593         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
594         io->magic = DM_IO_MAGIC;
595         io->status = BLK_STS_OK;
596
597         /* one ref is for submission, the other is for completion */
598         atomic_set(&io->io_count, 2);
599         this_cpu_inc(*md->pending_io);
600         io->orig_bio = bio;
601         io->md = md;
602         spin_lock_init(&io->lock);
603         io->start_time = jiffies;
604         io->flags = 0;
605
606         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled))
607                 dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
608
609         return io;
610 }
611
612 static void free_io(struct dm_io *io)
613 {
614         bio_put(&io->tio.clone);
615 }
616
617 static struct bio *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
618                              unsigned target_bio_nr, unsigned *len, gfp_t gfp_mask)
619 {
620         struct dm_target_io *tio;
621         struct bio *clone;
622
623         if (!ci->io->tio.io) {
624                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
625                 tio = &ci->io->tio;
626                 /* alloc_io() already initialized embedded clone */
627                 clone = &tio->clone;
628         } else {
629                 struct mapped_device *md = ci->io->md;
630
631                 clone = bio_alloc_clone(NULL, ci->bio, gfp_mask, &md->bs);
632                 if (!clone)
633                         return NULL;
634                 /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
635                 clone->bi_bdev = md->disk->part0;
636
637                 /* REQ_DM_POLL_LIST shouldn't be inherited */
638                 clone->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
639
640                 tio = clone_to_tio(clone);
641                 tio->flags = 0; /* also clears DM_TIO_INSIDE_DM_IO */
642         }
643
644         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
645         tio->io = ci->io;
646         tio->ti = ti;
647         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
648         tio->len_ptr = len;
649         tio->old_sector = 0;
650
651         if (len) {
652                 clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(*len);
653                 if (bio_integrity(clone))
654                         bio_integrity_trim(clone);
655         }
656
657         return clone;
658 }
659
660 static void free_tio(struct bio *clone)
661 {
662         if (dm_tio_flagged(clone_to_tio(clone), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
663                 return;
664         bio_put(clone);
665 }
666
667 /*
668  * Add the bio to the list of deferred io.
669  */
670 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
671 {
672         unsigned long flags;
673
674         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
675         bio_list_add(&md->deferred, bio);
676         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
677         queue_work(md->wq, &md->work);
678 }
679
680 /*
681  * Everyone (including functions in this file), should use this
682  * function to access the md->map field, and make sure they call
683  * dm_put_live_table() when finished.
684  */
685 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md,
686                                    int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
687 {
688         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
689
690         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
691 }
692
693 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md,
694                        int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
695 {
696         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
697 }
698
699 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
700 {
701         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
702         synchronize_rcu_expedited();
703 }
704
705 /*
706  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
707  * The caller must not block between these two functions.
708  */
709 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
710 {
711         rcu_read_lock();
712         return rcu_dereference(md->map);
713 }
714
715 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
716 {
717         rcu_read_unlock();
718 }
719
720 static inline struct dm_table *dm_get_live_table_bio(struct mapped_device *md,
721                                                      int *srcu_idx, struct bio *bio)
722 {
723         if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
724                 return dm_get_live_table_fast(md);
725         else
726                 return dm_get_live_table(md, srcu_idx);
727 }
728
729 static inline void dm_put_live_table_bio(struct mapped_device *md, int srcu_idx,
730                                          struct bio *bio)
731 {
732         if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
733                 dm_put_live_table_fast(md);
734         else
735                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
736 }
737
738 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
739
740 /*
741  * Open a table device so we can use it as a map destination.
742  */
743 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
744                              struct mapped_device *md)
745 {
746         struct block_device *bdev;
747         u64 part_off;
748         int r;
749
750         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
751
752         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
753         if (IS_ERR(bdev))
754                 return PTR_ERR(bdev);
755
756         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
757         if (r) {
758                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
759                 return r;
760         }
761
762         td->dm_dev.bdev = bdev;
763         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &part_off);
764         return 0;
765 }
766
767 /*
768  * Close a table device that we've been using.
769  */
770 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
771 {
772         if (!td->dm_dev.bdev)
773                 return;
774
775         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
776         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
777         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
778         td->dm_dev.bdev = NULL;
779         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
780 }
781
782 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
783                                               fmode_t mode)
784 {
785         struct table_device *td;
786
787         list_for_each_entry(td, l, list)
788                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
789                         return td;
790
791         return NULL;
792 }
793
794 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
795                         struct dm_dev **result)
796 {
797         int r;
798         struct table_device *td;
799
800         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
801         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
802         if (!td) {
803                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
804                 if (!td) {
805                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
806                         return -ENOMEM;
807                 }
808
809                 td->dm_dev.mode = mode;
810                 td->dm_dev.bdev = NULL;
811
812                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
813                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
814                         kfree(td);
815                         return r;
816                 }
817
818                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
819
820                 refcount_set(&td->count, 1);
821                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
822         } else {
823                 refcount_inc(&td->count);
824         }
825         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
826
827         *result = &td->dm_dev;
828         return 0;
829 }
830
831 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
832 {
833         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
834
835         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
836         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
837                 close_table_device(td, md);
838                 list_del(&td->list);
839                 kfree(td);
840         }
841         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
842 }
843
844 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
845 {
846         struct list_head *tmp, *next;
847
848         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
849                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
850
851                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
852                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
853                 kfree(td);
854         }
855 }
856
857 /*
858  * Get the geometry associated with a dm device
859  */
860 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
861 {
862         *geo = md->geometry;
863
864         return 0;
865 }
866
867 /*
868  * Set the geometry of a device.
869  */
870 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
871 {
872         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
873
874         if (geo->start > sz) {
875                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
876                 return -EINVAL;
877         }
878
879         md->geometry = *geo;
880
881         return 0;
882 }
883
884 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
885 {
886         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
887 }
888
889 static void dm_io_complete(struct dm_io *io)
890 {
891         blk_status_t io_error;
892         struct mapped_device *md = io->md;
893         struct bio *bio = io->orig_bio;
894
895         if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
896                 unsigned long flags;
897                 /*
898                  * Target requested pushing back the I/O.
899                  */
900                 spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
901                 if (__noflush_suspending(md) &&
902                     !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) {
903                         /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
904                         bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
905                 } else {
906                         /*
907                          * noflush suspend was interrupted or this is
908                          * a write to a zoned target.
909                          */
910                         io->status = BLK_STS_IOERR;
911                 }
912                 spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
913         }
914
915         io_error = io->status;
916         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
917                 dm_end_io_acct(io);
918         else if (!io_error) {
919                 /*
920                  * Must handle target that DM_MAPIO_SUBMITTED only to
921                  * then bio_endio() rather than dm_submit_bio_remap()
922                  */
923                 __dm_start_io_acct(io);
924                 dm_end_io_acct(io);
925         }
926         free_io(io);
927         smp_wmb();
928         this_cpu_dec(*md->pending_io);
929
930         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
931         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
932                 wake_up(&md->wait);
933
934         if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE || io_error == BLK_STS_AGAIN) {
935                 if (bio->bi_opf & REQ_POLLED) {
936                         /*
937                          * Upper layer won't help us poll split bio (io->orig_bio
938                          * may only reflect a subset of the pre-split original)
939                          * so clear REQ_POLLED in case of requeue.
940                          */
941                         bio_clear_polled(bio);
942                         if (io_error == BLK_STS_AGAIN) {
943                                 /* io_uring doesn't handle BLK_STS_AGAIN (yet) */
944                                 queue_io(md, bio);
945                         }
946                 }
947                 return;
948         }
949
950         if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
951                 /*
952                  * Preflush done for flush with data, reissue
953                  * without REQ_PREFLUSH.
954                  */
955                 bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
956                 queue_io(md, bio);
957         } else {
958                 /* done with normal IO or empty flush */
959                 if (io_error)
960                         bio->bi_status = io_error;
961                 bio_endio(bio);
962         }
963 }
964
965 /*
966  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
967  * cloned into, completing the original io if necc.
968  */
969 static inline void __dm_io_dec_pending(struct dm_io *io)
970 {
971         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count))
972                 dm_io_complete(io);
973 }
974
975 static void dm_io_set_error(struct dm_io *io, blk_status_t error)
976 {
977         unsigned long flags;
978
979         /* Push-back supersedes any I/O errors */
980         spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
981         if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
982               __noflush_suspending(io->md))) {
983                 io->status = error;
984         }
985         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
986 }
987
988 static void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
989 {
990         if (unlikely(error))
991                 dm_io_set_error(io, error);
992
993         __dm_io_dec_pending(io);
994 }
995
996 void disable_discard(struct mapped_device *md)
997 {
998         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
999
1000         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
1001         limits->max_discard_sectors = 0;
1002 }
1003
1004 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
1005 {
1006         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1007
1008         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
1009         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
1010 }
1011
1012 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1013 {
1014         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
1015 }
1016
1017 static void clone_endio(struct bio *bio)
1018 {
1019         blk_status_t error = bio->bi_status;
1020         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1021         struct dm_target *ti = tio->ti;
1022         dm_endio_fn endio = ti->type->end_io;
1023         struct dm_io *io = tio->io;
1024         struct mapped_device *md = io->md;
1025
1026         if (likely(bio->bi_bdev != md->disk->part0)) {
1027                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1028
1029                 if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
1030                         if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1031                             !bdev_max_discard_sectors(bio->bi_bdev))
1032                                 disable_discard(md);
1033                         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1034                                  !q->limits.max_write_zeroes_sectors)
1035                                 disable_write_zeroes(md);
1036                 }
1037
1038                 if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1039                     unlikely(blk_queue_is_zoned(q)))
1040                         dm_zone_endio(io, bio);
1041         }
1042
1043         if (endio) {
1044                 int r = endio(ti, bio, &error);
1045                 switch (r) {
1046                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1047                         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1048                                 /*
1049                                  * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
1050                                  * target will break the sequential write pattern:
1051                                  * fail such IO.
1052                                  */
1053                                 if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
1054                                         error = BLK_STS_IOERR;
1055                                 else
1056                                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1057                         } else
1058                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1059                         fallthrough;
1060                 case DM_ENDIO_DONE:
1061                         break;
1062                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1063                         /* The target will handle the io */
1064                         return;
1065                 default:
1066                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1067                         BUG();
1068                 }
1069         }
1070
1071         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1072             unlikely(swap_bios_limit(ti, bio)))
1073                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1074
1075         free_tio(bio);
1076         dm_io_dec_pending(io, error);
1077 }
1078
1079 /*
1080  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1081  * target boundary.
1082  */
1083 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1084                                                   sector_t target_offset)
1085 {
1086         return ti->len - target_offset;
1087 }
1088
1089 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1090 {
1091         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1092         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1093         sector_t max_len;
1094
1095         /*
1096          * Does the target need to split IO even further?
1097          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1098          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1099          *   blk_max_size_offset() isn't possible here. So pass in
1100          *   ti->max_io_len to override stacked chunk_sectors.
1101          */
1102         if (ti->max_io_len) {
1103                 max_len = blk_max_size_offset(ti->table->md->queue,
1104                                               target_offset, ti->max_io_len);
1105                 if (len > max_len)
1106                         len = max_len;
1107         }
1108
1109         return len;
1110 }
1111
1112 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1113 {
1114         if (len > UINT_MAX) {
1115                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1116                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1117                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1118                 return -EINVAL;
1119         }
1120
1121         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1122
1123         return 0;
1124 }
1125 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1126
1127 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1128                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1129         __acquires(md->io_barrier)
1130 {
1131         struct dm_table *map;
1132         struct dm_target *ti;
1133
1134         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1135         if (!map)
1136                 return NULL;
1137
1138         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1139         if (!ti)
1140                 return NULL;
1141
1142         return ti;
1143 }
1144
1145 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1146                 long nr_pages, enum dax_access_mode mode, void **kaddr,
1147                 pfn_t *pfn)
1148 {
1149         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1150         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1151         struct dm_target *ti;
1152         long len, ret = -EIO;
1153         int srcu_idx;
1154
1155         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1156
1157         if (!ti)
1158                 goto out;
1159         if (!ti->type->direct_access)
1160                 goto out;
1161         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1162         if (len < 1)
1163                 goto out;
1164         nr_pages = min(len, nr_pages);
1165         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, mode, kaddr, pfn);
1166
1167  out:
1168         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1169
1170         return ret;
1171 }
1172
1173 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1174                                   size_t nr_pages)
1175 {
1176         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1177         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1178         struct dm_target *ti;
1179         int ret = -EIO;
1180         int srcu_idx;
1181
1182         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1183
1184         if (!ti)
1185                 goto out;
1186         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1187                 /*
1188                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1189                  *  here, something is wrong.
1190                  */
1191                 goto out;
1192         }
1193         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1194  out:
1195         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1196
1197         return ret;
1198 }
1199
1200 static size_t dm_dax_recovery_write(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1201                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1202 {
1203         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1204         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1205         struct dm_target *ti;
1206         int srcu_idx;
1207         long ret = 0;
1208
1209         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1210         if (!ti || !ti->type->dax_recovery_write)
1211                 goto out;
1212
1213         ret = ti->type->dax_recovery_write(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1214 out:
1215         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1216         return ret;
1217 }
1218
1219 /*
1220  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1221  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1222  * operations, REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes) and any bio serviced by
1223  * __send_duplicate_bios().
1224  *
1225  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1226  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1227  * sent in a next bio.
1228  *
1229  * A diagram that explains the arithmetics:
1230  * +--------------------+---------------+-------+
1231  * |         1          |       2       |   3   |
1232  * +--------------------+---------------+-------+
1233  *
1234  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1235  *                      <----- bio_sectors ----->
1236  *                      <-- n_sectors -->
1237  *
1238  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1239  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1240  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1241  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1242  *       to make it empty)
1243  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1244  *
1245  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1246  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1247  * copies of the bio.
1248  */
1249 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1250 {
1251         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1252         unsigned bio_sectors = bio_sectors(bio);
1253
1254         BUG_ON(dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
1255         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1256         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1257         BUG_ON(bio_sectors > *tio->len_ptr);
1258         BUG_ON(n_sectors > bio_sectors);
1259
1260         *tio->len_ptr -= bio_sectors - n_sectors;
1261         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1262
1263         /*
1264          * __split_and_process_bio() may have already saved mapped part
1265          * for accounting but it is being reduced so update accordingly.
1266          */
1267         dm_io_set_flag(tio->io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1268         tio->io->sectors = n_sectors;
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1271
1272 /*
1273  * @clone: clone bio that DM core passed to target's .map function
1274  * @tgt_clone: clone of @clone bio that target needs submitted
1275  *
1276  * Targets should use this interface to submit bios they take
1277  * ownership of when returning DM_MAPIO_SUBMITTED.
1278  *
1279  * Target should also enable ti->accounts_remapped_io
1280  */
1281 void dm_submit_bio_remap(struct bio *clone, struct bio *tgt_clone)
1282 {
1283         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1284         struct dm_io *io = tio->io;
1285
1286         /* establish bio that will get submitted */
1287         if (!tgt_clone)
1288                 tgt_clone = clone;
1289
1290         /*
1291          * Account io->origin_bio to DM dev on behalf of target
1292          * that took ownership of IO with DM_MAPIO_SUBMITTED.
1293          */
1294         dm_start_io_acct(io, clone);
1295
1296         trace_block_bio_remap(tgt_clone, disk_devt(io->md->disk),
1297                               tio->old_sector);
1298         submit_bio_noacct(tgt_clone);
1299 }
1300 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_submit_bio_remap);
1301
1302 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1303 {
1304         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1305         while (latch < md->swap_bios) {
1306                 cond_resched();
1307                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1308                 md->swap_bios--;
1309         }
1310         while (latch > md->swap_bios) {
1311                 cond_resched();
1312                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1313                 md->swap_bios++;
1314         }
1315         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1316 }
1317
1318 static void __map_bio(struct bio *clone)
1319 {
1320         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1321         struct dm_target *ti = tio->ti;
1322         struct dm_io *io = tio->io;
1323         struct mapped_device *md = io->md;
1324         int r;
1325
1326         clone->bi_end_io = clone_endio;
1327
1328         /*
1329          * Map the clone.
1330          */
1331         tio->old_sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1332
1333         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1334             unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1335                 int latch = get_swap_bios();
1336                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1337                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1338                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1339         }
1340
1341         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1342                 /*
1343                  * Check if the IO needs a special mapping due to zone append
1344                  * emulation on zoned target. In this case, dm_zone_map_bio()
1345                  * calls the target map operation.
1346                  */
1347                 if (unlikely(dm_emulate_zone_append(md)))
1348                         r = dm_zone_map_bio(tio);
1349                 else
1350                         r = ti->type->map(ti, clone);
1351         } else
1352                 r = ti->type->map(ti, clone);
1353
1354         switch (r) {
1355         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1356                 /* target has assumed ownership of this io */
1357                 if (!ti->accounts_remapped_io)
1358                         dm_start_io_acct(io, clone);
1359                 break;
1360         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1361                 dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1362                 break;
1363         case DM_MAPIO_KILL:
1364         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1365                 if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1366                     unlikely(swap_bios_limit(ti, clone)))
1367                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1368                 free_tio(clone);
1369                 if (r == DM_MAPIO_KILL)
1370                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1371                 else
1372                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1373                 break;
1374         default:
1375                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1376                 BUG();
1377         }
1378 }
1379
1380 static void setup_split_accounting(struct clone_info *ci, unsigned len)
1381 {
1382         struct dm_io *io = ci->io;
1383
1384         if (ci->sector_count > len) {
1385                 /*
1386                  * Split needed, save the mapped part for accounting.
1387                  * NOTE: dm_accept_partial_bio() will update accordingly.
1388                  */
1389                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1390                 io->sectors = len;
1391         }
1392
1393         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
1394             unlikely(dm_stats_used(&io->md->stats))) {
1395                 /*
1396                  * Save bi_sector in terms of its offset from end of
1397                  * original bio, only needed for DM-stats' benefit.
1398                  * - saved regardless of whether split needed so that
1399                  *   dm_accept_partial_bio() doesn't need to.
1400                  */
1401                 io->sector_offset = bio_end_sector(ci->bio) - ci->sector;
1402         }
1403 }
1404
1405 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1406                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1407 {
1408         struct bio *bio;
1409         int try;
1410
1411         for (try = 0; try < 2; try++) {
1412                 int bio_nr;
1413
1414                 if (try)
1415                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1416                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1417                         bio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, NULL,
1418                                         try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1419                         if (!bio)
1420                                 break;
1421
1422                         bio_list_add(blist, bio);
1423                 }
1424                 if (try)
1425                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1426                 if (bio_nr == num_bios)
1427                         return;
1428
1429                 while ((bio = bio_list_pop(blist)))
1430                         free_tio(bio);
1431         }
1432 }
1433
1434 static int __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1435                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1436 {
1437         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1438         struct bio *clone;
1439         int ret = 0;
1440
1441         switch (num_bios) {
1442         case 0:
1443                 break;
1444         case 1:
1445                 if (len)
1446                         setup_split_accounting(ci, *len);
1447                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, len, GFP_NOIO);
1448                 __map_bio(clone);
1449                 ret = 1;
1450                 break;
1451         default:
1452                 /* dm_accept_partial_bio() is not supported with shared tio->len_ptr */
1453                 alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1454                 while ((clone = bio_list_pop(&blist))) {
1455                         dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1456                         __map_bio(clone);
1457                         ret += 1;
1458                 }
1459                 break;
1460         }
1461
1462         return ret;
1463 }
1464
1465 static void __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1466 {
1467         unsigned target_nr = 0;
1468         struct dm_target *ti;
1469         struct bio flush_bio;
1470
1471         /*
1472          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1473          * need to reference it after submit. It's just used as
1474          * the basis for the clone(s).
1475          */
1476         bio_init(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0, NULL, 0,
1477                  REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC);
1478
1479         ci->bio = &flush_bio;
1480         ci->sector_count = 0;
1481         ci->io->tio.clone.bi_iter.bi_size = 0;
1482
1483         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++))) {
1484                 int bios;
1485
1486                 atomic_add(ti->num_flush_bios, &ci->io->io_count);
1487                 bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1488                 atomic_sub(ti->num_flush_bios - bios, &ci->io->io_count);
1489         }
1490
1491         /*
1492          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1493          * reference won't reach 0 without the following subtraction
1494          */
1495         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1496
1497         bio_uninit(ci->bio);
1498 }
1499
1500 static void __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1501                                         unsigned num_bios)
1502 {
1503         unsigned len;
1504         int bios;
1505
1506         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1507                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1508
1509         atomic_add(num_bios, &ci->io->io_count);
1510         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1511         /*
1512          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1513          * reference won't reach 0 without the following (+1) subtraction
1514          */
1515         atomic_sub(num_bios - bios + 1, &ci->io->io_count);
1516
1517         ci->sector += len;
1518         ci->sector_count -= len;
1519 }
1520
1521 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1522 {
1523         unsigned int op = bio_op(bio);
1524
1525         if (op != REQ_OP_READ && op != REQ_OP_WRITE && op != REQ_OP_FLUSH) {
1526                 switch (op) {
1527                 case REQ_OP_DISCARD:
1528                 case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1529                 case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1530                         return true;
1531                 default:
1532                         break;
1533                 }
1534         }
1535
1536         return false;
1537 }
1538
1539 static blk_status_t __process_abnormal_io(struct clone_info *ci,
1540                                           struct dm_target *ti)
1541 {
1542         unsigned num_bios = 0;
1543
1544         switch (bio_op(ci->bio)) {
1545         case REQ_OP_DISCARD:
1546                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1547                 break;
1548         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1549                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1550                 break;
1551         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1552                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1553                 break;
1554         }
1555
1556         /*
1557          * Even though the device advertised support for this type of
1558          * request, that does not mean every target supports it, and
1559          * reconfiguration might also have changed that since the
1560          * check was performed.
1561          */
1562         if (unlikely(!num_bios))
1563                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1564
1565         __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1566         return BLK_STS_OK;
1567 }
1568
1569 /*
1570  * Reuse ->bi_private as dm_io list head for storing all dm_io instances
1571  * associated with this bio, and this bio's bi_private needs to be
1572  * stored in dm_io->data before the reuse.
1573  *
1574  * bio->bi_private is owned by fs or upper layer, so block layer won't
1575  * touch it after splitting. Meantime it won't be changed by anyone after
1576  * bio is submitted. So this reuse is safe.
1577  */
1578 static inline struct dm_io **dm_poll_list_head(struct bio *bio)
1579 {
1580         return (struct dm_io **)&bio->bi_private;
1581 }
1582
1583 static void dm_queue_poll_io(struct bio *bio, struct dm_io *io)
1584 {
1585         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1586
1587         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST)) {
1588                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1589                 /*
1590                  * Save .bi_private into dm_io, so that we can reuse
1591                  * .bi_private as dm_io list head for storing dm_io list
1592                  */
1593                 io->data = bio->bi_private;
1594
1595                 /* tell block layer to poll for completion */
1596                 bio->bi_cookie = ~BLK_QC_T_NONE;
1597
1598                 io->next = NULL;
1599         } else {
1600                 /*
1601                  * bio recursed due to split, reuse original poll list,
1602                  * and save bio->bi_private too.
1603                  */
1604                 io->data = (*head)->data;
1605                 io->next = *head;
1606         }
1607
1608         *head = io;
1609 }
1610
1611 /*
1612  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1613  */
1614 static blk_status_t __split_and_process_bio(struct clone_info *ci)
1615 {
1616         struct bio *clone;
1617         struct dm_target *ti;
1618         unsigned len;
1619
1620         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1621         if (unlikely(!ti))
1622                 return BLK_STS_IOERR;
1623         else if (unlikely(ci->is_abnormal_io))
1624                 return __process_abnormal_io(ci, ti);
1625
1626         /*
1627          * Only support bio polling for normal IO, and the target io is
1628          * exactly inside the dm_io instance (verified in dm_poll_dm_io)
1629          */
1630         ci->submit_as_polled = ci->bio->bi_opf & REQ_POLLED;
1631
1632         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1633         setup_split_accounting(ci, len);
1634         clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOIO);
1635         __map_bio(clone);
1636
1637         ci->sector += len;
1638         ci->sector_count -= len;
1639
1640         return BLK_STS_OK;
1641 }
1642
1643 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1644                             struct dm_table *map, struct bio *bio, bool is_abnormal)
1645 {
1646         ci->map = map;
1647         ci->io = alloc_io(md, bio);
1648         ci->bio = bio;
1649         ci->is_abnormal_io = is_abnormal;
1650         ci->submit_as_polled = false;
1651         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1652         ci->sector_count = bio_sectors(bio);
1653
1654         /* Shouldn't happen but sector_count was being set to 0 so... */
1655         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1656             WARN_ON_ONCE(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)) && ci->sector_count))
1657                 ci->sector_count = 0;
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1662  */
1663 static void dm_split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1664                                      struct dm_table *map, struct bio *bio)
1665 {
1666         struct clone_info ci;
1667         struct dm_io *io;
1668         blk_status_t error = BLK_STS_OK;
1669         bool is_abnormal;
1670
1671         is_abnormal = is_abnormal_io(bio);
1672         if (unlikely(is_abnormal)) {
1673                 /*
1674                  * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, etc)
1675                  * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1676                  */
1677                 blk_queue_split(&bio);
1678         }
1679
1680         init_clone_info(&ci, md, map, bio, is_abnormal);
1681         io = ci.io;
1682
1683         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1684                 __send_empty_flush(&ci);
1685                 /* dm_io_complete submits any data associated with flush */
1686                 goto out;
1687         }
1688
1689         error = __split_and_process_bio(&ci);
1690         if (error || !ci.sector_count)
1691                 goto out;
1692         /*
1693          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct() so it gets handled
1694          * *after* bios already submitted have been completely processed.
1695          */
1696         bio_trim(bio, io->sectors, ci.sector_count);
1697         trace_block_split(bio, bio->bi_iter.bi_sector);
1698         bio_inc_remaining(bio);
1699         submit_bio_noacct(bio);
1700 out:
1701         /*
1702          * Drop the extra reference count for non-POLLED bio, and hold one
1703          * reference for POLLED bio, which will be released in dm_poll_bio
1704          *
1705          * Add every dm_io instance into the dm_io list head which is stored
1706          * in bio->bi_private, so that dm_poll_bio can poll them all.
1707          */
1708         if (error || !ci.submit_as_polled) {
1709                 /*
1710                  * In case of submission failure, the extra reference for
1711                  * submitting io isn't consumed yet
1712                  */
1713                 if (error)
1714                         atomic_dec(&io->io_count);
1715                 dm_io_dec_pending(io, error);
1716         } else
1717                 dm_queue_poll_io(bio, io);
1718 }
1719
1720 static void dm_submit_bio(struct bio *bio)
1721 {
1722         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1723         int srcu_idx;
1724         struct dm_table *map;
1725
1726         map = dm_get_live_table_bio(md, &srcu_idx, bio);
1727
1728         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1729         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1730             unlikely(!map)) {
1731                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1732                         bio_wouldblock_error(bio);
1733                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1734                         bio_io_error(bio);
1735                 else
1736                         queue_io(md, bio);
1737                 goto out;
1738         }
1739
1740         dm_split_and_process_bio(md, map, bio);
1741 out:
1742         dm_put_live_table_bio(md, srcu_idx, bio);
1743 }
1744
1745 static bool dm_poll_dm_io(struct dm_io *io, struct io_comp_batch *iob,
1746                           unsigned int flags)
1747 {
1748         WARN_ON_ONCE(!dm_tio_is_normal(&io->tio));
1749
1750         /* don't poll if the mapped io is done */
1751         if (atomic_read(&io->io_count) > 1)
1752                 bio_poll(&io->tio.clone, iob, flags);
1753
1754         /* bio_poll holds the last reference */
1755         return atomic_read(&io->io_count) == 1;
1756 }
1757
1758 static int dm_poll_bio(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob,
1759                        unsigned int flags)
1760 {
1761         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1762         struct dm_io *list = *head;
1763         struct dm_io *tmp = NULL;
1764         struct dm_io *curr, *next;
1765
1766         /* Only poll normal bio which was marked as REQ_DM_POLL_LIST */
1767         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST))
1768                 return 0;
1769
1770         WARN_ON_ONCE(!list);
1771
1772         /*
1773          * Restore .bi_private before possibly completing dm_io.
1774          *
1775          * bio_poll() is only possible once @bio has been completely
1776          * submitted via submit_bio_noacct()'s depth-first submission.
1777          * So there is no dm_queue_poll_io() race associated with
1778          * clearing REQ_DM_POLL_LIST here.
1779          */
1780         bio->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
1781         bio->bi_private = list->data;
1782
1783         for (curr = list, next = curr->next; curr; curr = next, next =
1784                         curr ? curr->next : NULL) {
1785                 if (dm_poll_dm_io(curr, iob, flags)) {
1786                         /*
1787                          * clone_endio() has already occurred, so no
1788                          * error handling is needed here.
1789                          */
1790                         __dm_io_dec_pending(curr);
1791                 } else {
1792                         curr->next = tmp;
1793                         tmp = curr;
1794                 }
1795         }
1796
1797         /* Not done? */
1798         if (tmp) {
1799                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1800                 /* Reset bio->bi_private to dm_io list head */
1801                 *head = tmp;
1802                 return 0;
1803         }
1804         return 1;
1805 }
1806
1807 /*-----------------------------------------------------------------
1808  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1809  *---------------------------------------------------------------*/
1810 static void free_minor(int minor)
1811 {
1812         spin_lock(&_minor_lock);
1813         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1814         spin_unlock(&_minor_lock);
1815 }
1816
1817 /*
1818  * See if the device with a specific minor # is free.
1819  */
1820 static int specific_minor(int minor)
1821 {
1822         int r;
1823
1824         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1825                 return -EINVAL;
1826
1827         idr_preload(GFP_KERNEL);
1828         spin_lock(&_minor_lock);
1829
1830         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1831
1832         spin_unlock(&_minor_lock);
1833         idr_preload_end();
1834         if (r < 0)
1835                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1836         return 0;
1837 }
1838
1839 static int next_free_minor(int *minor)
1840 {
1841         int r;
1842
1843         idr_preload(GFP_KERNEL);
1844         spin_lock(&_minor_lock);
1845
1846         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1847
1848         spin_unlock(&_minor_lock);
1849         idr_preload_end();
1850         if (r < 0)
1851                 return r;
1852         *minor = r;
1853         return 0;
1854 }
1855
1856 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1857 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1858 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1859
1860 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1861
1862 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1863 static void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1864 {
1865         dm_destroy_crypto_profile(q->crypto_profile);
1866 }
1867
1868 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1869
1870 static inline void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1871 {
1872 }
1873 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1874
1875 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1876 {
1877         if (md->wq)
1878                 destroy_workqueue(md->wq);
1879         bioset_exit(&md->bs);
1880         bioset_exit(&md->io_bs);
1881
1882         if (md->dax_dev) {
1883                 dax_remove_host(md->disk);
1884                 kill_dax(md->dax_dev);
1885                 put_dax(md->dax_dev);
1886                 md->dax_dev = NULL;
1887         }
1888
1889         dm_cleanup_zoned_dev(md);
1890         if (md->disk) {
1891                 spin_lock(&_minor_lock);
1892                 md->disk->private_data = NULL;
1893                 spin_unlock(&_minor_lock);
1894                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
1895                         dm_sysfs_exit(md);
1896                         del_gendisk(md->disk);
1897                 }
1898                 dm_queue_destroy_crypto_profile(md->queue);
1899                 blk_cleanup_disk(md->disk);
1900         }
1901
1902         if (md->pending_io) {
1903                 free_percpu(md->pending_io);
1904                 md->pending_io = NULL;
1905         }
1906
1907         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1908
1909         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1910         mutex_destroy(&md->type_lock);
1911         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1912         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1913
1914         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1915 }
1916
1917 /*
1918  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1919  */
1920 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1921 {
1922         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1923         struct mapped_device *md;
1924         void *old_md;
1925
1926         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1927         if (!md) {
1928                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1929                 return NULL;
1930         }
1931
1932         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1933                 goto bad_module_get;
1934
1935         /* get a minor number for the dev */
1936         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1937                 r = next_free_minor(&minor);
1938         else
1939                 r = specific_minor(minor);
1940         if (r < 0)
1941                 goto bad_minor;
1942
1943         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1944         if (r < 0)
1945                 goto bad_io_barrier;
1946
1947         md->numa_node_id = numa_node_id;
1948         md->init_tio_pdu = false;
1949         md->type = DM_TYPE_NONE;
1950         mutex_init(&md->suspend_lock);
1951         mutex_init(&md->type_lock);
1952         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1953         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1954         atomic_set(&md->holders, 1);
1955         atomic_set(&md->open_count, 0);
1956         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1957         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1958         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1959         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1960         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1961
1962         /*
1963          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
1964          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
1965          * override accordingly.
1966          */
1967         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
1968         if (!md->disk)
1969                 goto bad;
1970         md->queue = md->disk->queue;
1971
1972         init_waitqueue_head(&md->wait);
1973         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1974         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1975         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1976
1977         md->swap_bios = get_swap_bios();
1978         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
1979         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
1980
1981         md->disk->major = _major;
1982         md->disk->first_minor = minor;
1983         md->disk->minors = 1;
1984         md->disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART;
1985         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1986         md->disk->queue = md->queue;
1987         md->disk->private_data = md;
1988         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1989
1990         if (IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX)) {
1991                 md->dax_dev = alloc_dax(md, &dm_dax_ops);
1992                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
1993                         md->dax_dev = NULL;
1994                         goto bad;
1995                 }
1996                 set_dax_nocache(md->dax_dev);
1997                 set_dax_nomc(md->dax_dev);
1998                 if (dax_add_host(md->dax_dev, md->disk))
1999                         goto bad;
2000         }
2001
2002         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2003
2004         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0, md->name);
2005         if (!md->wq)
2006                 goto bad;
2007
2008         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
2009         if (!md->pending_io)
2010                 goto bad;
2011
2012         dm_stats_init(&md->stats);
2013
2014         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2015         spin_lock(&_minor_lock);
2016         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2017         spin_unlock(&_minor_lock);
2018
2019         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2020
2021         return md;
2022
2023 bad:
2024         cleanup_mapped_device(md);
2025 bad_io_barrier:
2026         free_minor(minor);
2027 bad_minor:
2028         module_put(THIS_MODULE);
2029 bad_module_get:
2030         kvfree(md);
2031         return NULL;
2032 }
2033
2034 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2035
2036 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2037 {
2038         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2039
2040         unlock_fs(md);
2041
2042         cleanup_mapped_device(md);
2043
2044         free_table_devices(&md->table_devices);
2045         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2046         free_minor(minor);
2047
2048         module_put(THIS_MODULE);
2049         kvfree(md);
2050 }
2051
2052 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2053 {
2054         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2055         int ret = 0;
2056
2057         if (dm_table_bio_based(t)) {
2058                 /*
2059                  * The md may already have mempools that need changing.
2060                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2061                  * because a different table was loaded.
2062                  */
2063                 bioset_exit(&md->bs);
2064                 bioset_exit(&md->io_bs);
2065
2066         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
2067                 /*
2068                  * There's no need to reload with request-based dm
2069                  * because the size of front_pad doesn't change.
2070                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2071                  * prep-ed requests in the queue may refer
2072                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2073                  * through the queue to unprep.
2074                  */
2075                 goto out;
2076         }
2077
2078         BUG_ON(!p ||
2079                bioset_initialized(&md->bs) ||
2080                bioset_initialized(&md->io_bs));
2081
2082         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
2083         if (ret)
2084                 goto out;
2085         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
2086         if (ret)
2087                 bioset_exit(&md->bs);
2088 out:
2089         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
2090         dm_table_free_md_mempools(t);
2091         return ret;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Bind a table to the device.
2096  */
2097 static void event_callback(void *context)
2098 {
2099         unsigned long flags;
2100         LIST_HEAD(uevents);
2101         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2102
2103         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2104         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2105         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2106
2107         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2108
2109         atomic_inc(&md->event_nr);
2110         wake_up(&md->eventq);
2111         dm_issue_global_event();
2112 }
2113
2114 /*
2115  * Returns old map, which caller must destroy.
2116  */
2117 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2118                                struct queue_limits *limits)
2119 {
2120         struct dm_table *old_map;
2121         sector_t size;
2122         int ret;
2123
2124         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2125
2126         size = dm_table_get_size(t);
2127
2128         /*
2129          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2130          */
2131         if (size != dm_get_size(md))
2132                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2133
2134         if (!get_capacity(md->disk))
2135                 set_capacity(md->disk, size);
2136         else
2137                 set_capacity_and_notify(md->disk, size);
2138
2139         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2140
2141         if (dm_table_request_based(t)) {
2142                 /*
2143                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2144                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2145                  */
2146                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2147         }
2148
2149         ret = __bind_mempools(md, t);
2150         if (ret) {
2151                 old_map = ERR_PTR(ret);
2152                 goto out;
2153         }
2154
2155         ret = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, limits);
2156         if (ret) {
2157                 old_map = ERR_PTR(ret);
2158                 goto out;
2159         }
2160
2161         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2162         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2163         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2164
2165         if (old_map)
2166                 dm_sync_table(md);
2167 out:
2168         return old_map;
2169 }
2170
2171 /*
2172  * Returns unbound table for the caller to free.
2173  */
2174 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2175 {
2176         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2177
2178         if (!map)
2179                 return NULL;
2180
2181         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2182         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2183         dm_sync_table(md);
2184
2185         return map;
2186 }
2187
2188 /*
2189  * Constructor for a new device.
2190  */
2191 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2192 {
2193         struct mapped_device *md;
2194
2195         md = alloc_dev(minor);
2196         if (!md)
2197                 return -ENXIO;
2198
2199         dm_ima_reset_data(md);
2200
2201         *result = md;
2202         return 0;
2203 }
2204
2205 /*
2206  * Functions to manage md->type.
2207  * All are required to hold md->type_lock.
2208  */
2209 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2210 {
2211         mutex_lock(&md->type_lock);
2212 }
2213
2214 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2215 {
2216         mutex_unlock(&md->type_lock);
2217 }
2218
2219 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2220 {
2221         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2222         md->type = type;
2223 }
2224
2225 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2226 {
2227         return md->type;
2228 }
2229
2230 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2231 {
2232         return md->immutable_target_type;
2233 }
2234
2235 /*
2236  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2237  * count on 'md'.
2238  */
2239 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2240 {
2241         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2242         return &md->queue->limits;
2243 }
2244 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2245
2246 /*
2247  * Setup the DM device's queue based on md's type
2248  */
2249 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2250 {
2251         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2252         struct queue_limits limits;
2253         int r;
2254
2255         switch (type) {
2256         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2257                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2258                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2259                 if (r) {
2260                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2261                         return r;
2262                 }
2263                 break;
2264         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2265         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2266                 break;
2267         case DM_TYPE_NONE:
2268                 WARN_ON_ONCE(true);
2269                 break;
2270         }
2271
2272         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2273         if (r) {
2274                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2275                 return r;
2276         }
2277         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2278         if (r)
2279                 return r;
2280
2281         r = add_disk(md->disk);
2282         if (r)
2283                 return r;
2284
2285         r = dm_sysfs_init(md);
2286         if (r) {
2287                 del_gendisk(md->disk);
2288                 return r;
2289         }
2290         md->type = type;
2291         return 0;
2292 }
2293
2294 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2295 {
2296         struct mapped_device *md;
2297         unsigned minor = MINOR(dev);
2298
2299         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2300                 return NULL;
2301
2302         spin_lock(&_minor_lock);
2303
2304         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2305         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2306             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2307                 md = NULL;
2308                 goto out;
2309         }
2310         dm_get(md);
2311 out:
2312         spin_unlock(&_minor_lock);
2313
2314         return md;
2315 }
2316 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2317
2318 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2319 {
2320         return md->interface_ptr;
2321 }
2322
2323 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2324 {
2325         md->interface_ptr = ptr;
2326 }
2327
2328 void dm_get(struct mapped_device *md)
2329 {
2330         atomic_inc(&md->holders);
2331         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2332 }
2333
2334 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2335 {
2336         spin_lock(&_minor_lock);
2337         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2338                 spin_unlock(&_minor_lock);
2339                 return -EBUSY;
2340         }
2341         dm_get(md);
2342         spin_unlock(&_minor_lock);
2343         return 0;
2344 }
2345 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2346
2347 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2348 {
2349         return md->name;
2350 }
2351 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2352
2353 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2354 {
2355         struct dm_table *map;
2356         int srcu_idx;
2357
2358         might_sleep();
2359
2360         spin_lock(&_minor_lock);
2361         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2362         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2363         spin_unlock(&_minor_lock);
2364
2365         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2366
2367         /*
2368          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2369          * do not race with internal suspend.
2370          */
2371         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2372         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2373         if (!dm_suspended_md(md)) {
2374                 dm_table_presuspend_targets(map);
2375                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2376                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2377                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2378         }
2379         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2380         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2381         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2382
2383         /*
2384          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2385          * for example.  Wait for all references to disappear.
2386          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2387          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2388          */
2389         if (wait)
2390                 while (atomic_read(&md->holders))
2391                         msleep(1);
2392         else if (atomic_read(&md->holders))
2393                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2394                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2395
2396         dm_table_destroy(__unbind(md));
2397         free_dev(md);
2398 }
2399
2400 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2401 {
2402         __dm_destroy(md, true);
2403 }
2404
2405 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2406 {
2407         __dm_destroy(md, false);
2408 }
2409
2410 void dm_put(struct mapped_device *md)
2411 {
2412         atomic_dec(&md->holders);
2413 }
2414 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2415
2416 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2417 {
2418         int cpu;
2419         unsigned long sum = 0;
2420
2421         for_each_possible_cpu(cpu)
2422                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2423
2424         return sum != 0;
2425 }
2426
2427 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2428 {
2429         int r = 0;
2430         DEFINE_WAIT(wait);
2431
2432         while (true) {
2433                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2434
2435                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2436                         break;
2437
2438                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2439                         r = -EINTR;
2440                         break;
2441                 }
2442
2443                 io_schedule();
2444         }
2445         finish_wait(&md->wait, &wait);
2446
2447         smp_rmb();
2448
2449         return r;
2450 }
2451
2452 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2453 {
2454         int r = 0;
2455
2456         if (!queue_is_mq(md->queue))
2457                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2458
2459         while (true) {
2460                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2461                         break;
2462
2463                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2464                         r = -EINTR;
2465                         break;
2466                 }
2467
2468                 msleep(5);
2469         }
2470
2471         return r;
2472 }
2473
2474 /*
2475  * Process the deferred bios
2476  */
2477 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2478 {
2479         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2480         struct bio *bio;
2481
2482         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2483                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2484                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2485                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2486
2487                 if (!bio)
2488                         break;
2489
2490                 submit_bio_noacct(bio);
2491         }
2492 }
2493
2494 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2495 {
2496         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2497         smp_mb__after_atomic();
2498         queue_work(md->wq, &md->work);
2499 }
2500
2501 /*
2502  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2503  */
2504 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2505 {
2506         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2507         struct queue_limits limits;
2508         int r;
2509
2510         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2511
2512         /* device must be suspended */
2513         if (!dm_suspended_md(md))
2514                 goto out;
2515
2516         /*
2517          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2518          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2519          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2520          * reappear.
2521          */
2522         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2523                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2524                 if (live_map)
2525                         limits = md->queue->limits;
2526                 dm_put_live_table_fast(md);
2527         }
2528
2529         if (!live_map) {
2530                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2531                 if (r) {
2532                         map = ERR_PTR(r);
2533                         goto out;
2534                 }
2535         }
2536
2537         map = __bind(md, table, &limits);
2538         dm_issue_global_event();
2539
2540 out:
2541         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2542         return map;
2543 }
2544
2545 /*
2546  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2547  * device.
2548  */
2549 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2550 {
2551         int r;
2552
2553         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2554
2555         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2556         if (!r)
2557                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2558         return r;
2559 }
2560
2561 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2562 {
2563         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2564                 return;
2565         thaw_bdev(md->disk->part0);
2566         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2567 }
2568
2569 /*
2570  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2571  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2572  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2573  *
2574  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2575  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2576  * are being added to md->deferred list.
2577  */
2578 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2579                         unsigned suspend_flags, unsigned int task_state,
2580                         int dmf_suspended_flag)
2581 {
2582         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2583         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2584         int r;
2585
2586         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2587
2588         /*
2589          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2590          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2591          */
2592         if (noflush)
2593                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2594         else
2595                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2596
2597         /*
2598          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2599          * provide the .presuspend_undo hook.
2600          */
2601         dm_table_presuspend_targets(map);
2602
2603         /*
2604          * Flush I/O to the device.
2605          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2606          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2607          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2608          */
2609         if (!noflush && do_lockfs) {
2610                 r = lock_fs(md);
2611                 if (r) {
2612                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2613                         return r;
2614                 }
2615         }
2616
2617         /*
2618          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2619          * to target drivers i.e. no one may be executing
2620          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2621          *
2622          * To get all processes out of dm_split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2623          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2624          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2625          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2626          * flush_workqueue(md->wq).
2627          */
2628         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2629         if (map)
2630                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2631
2632         /*
2633          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2634          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2635          */
2636         if (dm_request_based(md))
2637                 dm_stop_queue(md->queue);
2638
2639         flush_workqueue(md->wq);
2640
2641         /*
2642          * At this point no more requests are entering target request routines.
2643          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2644          * to finish.
2645          */
2646         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2647         if (!r)
2648                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2649
2650         if (noflush)
2651                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2652         if (map)
2653                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2654
2655         /* were we interrupted ? */
2656         if (r < 0) {
2657                 dm_queue_flush(md);
2658
2659                 if (dm_request_based(md))
2660                         dm_start_queue(md->queue);
2661
2662                 unlock_fs(md);
2663                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2664                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2665         }
2666
2667         return r;
2668 }
2669
2670 /*
2671  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2672  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2673  * the background.  Before the table can be swapped with
2674  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2675  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2676  */
2677 /*
2678  * Suspend mechanism in request-based dm.
2679  *
2680  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2681  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2682  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2683  *
2684  * To abort suspend, start the request_queue.
2685  */
2686 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2687 {
2688         struct dm_table *map = NULL;
2689         int r = 0;
2690
2691 retry:
2692         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2693
2694         if (dm_suspended_md(md)) {
2695                 r = -EINVAL;
2696                 goto out_unlock;
2697         }
2698
2699         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2700                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2701                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2702                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2703                 if (r)
2704                         return r;
2705                 goto retry;
2706         }
2707
2708         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2709
2710         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2711         if (r)
2712                 goto out_unlock;
2713
2714         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2715         dm_table_postsuspend_targets(map);
2716         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2717
2718 out_unlock:
2719         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2720         return r;
2721 }
2722
2723 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2724 {
2725         if (map) {
2726                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2727                 if (r)
2728                         return r;
2729         }
2730
2731         dm_queue_flush(md);
2732
2733         /*
2734          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2735          * so that mapping of targets can work correctly.
2736          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2737          */
2738         if (dm_request_based(md))
2739                 dm_start_queue(md->queue);
2740
2741         unlock_fs(md);
2742
2743         return 0;
2744 }
2745
2746 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2747 {
2748         int r;
2749         struct dm_table *map = NULL;
2750
2751 retry:
2752         r = -EINVAL;
2753         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2754
2755         if (!dm_suspended_md(md))
2756                 goto out;
2757
2758         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2759                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2760                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2761                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2762                 if (r)
2763                         return r;
2764                 goto retry;
2765         }
2766
2767         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2768         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2769                 goto out;
2770
2771         r = __dm_resume(md, map);
2772         if (r)
2773                 goto out;
2774
2775         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2776 out:
2777         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2778
2779         return r;
2780 }
2781
2782 /*
2783  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2784  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2785  * It may be used only from the kernel.
2786  */
2787
2788 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2789 {
2790         struct dm_table *map = NULL;
2791
2792         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2793
2794         if (md->internal_suspend_count++)
2795                 return; /* nested internal suspend */
2796
2797         if (dm_suspended_md(md)) {
2798                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2799                 return; /* nest suspend */
2800         }
2801
2802         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2803
2804         /*
2805          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2806          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2807          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2808          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2809          */
2810         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2811                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2812
2813         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2814         dm_table_postsuspend_targets(map);
2815         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2816 }
2817
2818 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2819 {
2820         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2821
2822         if (--md->internal_suspend_count)
2823                 return; /* resume from nested internal suspend */
2824
2825         if (dm_suspended_md(md))
2826                 goto done; /* resume from nested suspend */
2827
2828         /*
2829          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2830          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2831          */
2832         (void) __dm_resume(md, NULL);
2833
2834 done:
2835         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2836         smp_mb__after_atomic();
2837         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2838 }
2839
2840 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2841 {
2842         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2843         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2844         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2845 }
2846 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2847
2848 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2849 {
2850         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2851         __dm_internal_resume(md);
2852         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2853 }
2854 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2855
2856 /*
2857  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2858  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2859  */
2860
2861 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2862 {
2863         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2864         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2865                 return;
2866
2867         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2868         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2869         flush_workqueue(md->wq);
2870         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2871 }
2872 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2873
2874 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2875 {
2876         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2877                 goto done;
2878
2879         dm_queue_flush(md);
2880
2881 done:
2882         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2883 }
2884 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2885
2886 /*-----------------------------------------------------------------
2887  * Event notification.
2888  *---------------------------------------------------------------*/
2889 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2890                        unsigned cookie)
2891 {
2892         int r;
2893         unsigned noio_flag;
2894         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2895         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2896
2897         noio_flag = memalloc_noio_save();
2898
2899         if (!cookie)
2900                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2901         else {
2902                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2903                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2904                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2905                                        action, envp);
2906         }
2907
2908         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2909
2910         return r;
2911 }
2912
2913 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2914 {
2915         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2916 }
2917
2918 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2919 {
2920         return atomic_read(&md->event_nr);
2921 }
2922
2923 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2924 {
2925         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2926                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2927 }
2928
2929 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2930 {
2931         unsigned long flags;
2932
2933         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2934         list_add(elist, &md->uevent_list);
2935         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2936 }
2937
2938 /*
2939  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2940  * count on 'md'.
2941  */
2942 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2943 {
2944         return md->disk;
2945 }
2946 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2947
2948 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2949 {
2950         return &md->kobj_holder.kobj;
2951 }
2952
2953 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2954 {
2955         struct mapped_device *md;
2956
2957         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2958
2959         spin_lock(&_minor_lock);
2960         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2961                 md = NULL;
2962                 goto out;
2963         }
2964         dm_get(md);
2965 out:
2966         spin_unlock(&_minor_lock);
2967
2968         return md;
2969 }
2970
2971 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2972 {
2973         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2974 }
2975
2976 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
2977 {
2978         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2979 }
2980
2981 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2982 {
2983         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2984 }
2985
2986 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2987 {
2988         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2989 }
2990
2991 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2992 {
2993         return dm_suspended_md(ti->table->md);
2994 }
2995 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2996
2997 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
2998 {
2999         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
3000 }
3001 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
3002
3003 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
3004 {
3005         return __noflush_suspending(ti->table->md);
3006 }
3007 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
3008
3009 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
3010                                             unsigned per_io_data_size, unsigned min_pool_size,
3011                                             bool integrity, bool poll)
3012 {
3013         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
3014         unsigned int pool_size = 0;
3015         unsigned int front_pad, io_front_pad;
3016         int ret;
3017
3018         if (!pools)
3019                 return NULL;
3020
3021         switch (type) {
3022         case DM_TYPE_BIO_BASED:
3023         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
3024                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
3025                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET;
3026                 io_front_pad = roundup(per_io_data_size,  __alignof__(struct dm_io)) + DM_IO_BIO_OFFSET;
3027                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, poll ? BIOSET_PERCPU_CACHE : 0);
3028                 if (ret)
3029                         goto out;
3030                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
3031                         goto out;
3032                 break;
3033         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
3034                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
3035                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
3036                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
3037                 break;
3038         default:
3039                 BUG();
3040         }
3041
3042         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
3043         if (ret)
3044                 goto out;
3045
3046         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
3047                 goto out;
3048
3049         return pools;
3050
3051 out:
3052         dm_free_md_mempools(pools);
3053
3054         return NULL;
3055 }
3056
3057 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3058 {
3059         if (!pools)
3060                 return;
3061
3062         bioset_exit(&pools->bs);
3063         bioset_exit(&pools->io_bs);
3064
3065         kfree(pools);
3066 }
3067
3068 struct dm_pr {
3069         u64     old_key;
3070         u64     new_key;
3071         u32     flags;
3072         bool    fail_early;
3073 };
3074
3075 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3076                       void *data)
3077 {
3078         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3079         struct dm_table *table;
3080         struct dm_target *ti;
3081         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3082
3083         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3084         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3085                 goto out;
3086
3087         /* We only support devices that have a single target */
3088         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3089                 goto out;
3090         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3091
3092         ret = -EINVAL;
3093         if (!ti->type->iterate_devices)
3094                 goto out;
3095
3096         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3097 out:
3098         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3099         return ret;
3100 }
3101
3102 /*
3103  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3104  */
3105 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3106                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3107 {
3108         struct dm_pr *pr = data;
3109         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3110
3111         if (!ops || !ops->pr_register)
3112                 return -EOPNOTSUPP;
3113         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3114 }
3115
3116 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3117                           u32 flags)
3118 {
3119         struct dm_pr pr = {
3120                 .old_key        = old_key,
3121                 .new_key        = new_key,
3122                 .flags          = flags,
3123                 .fail_early     = true,
3124         };
3125         int ret;
3126
3127         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3128         if (ret && new_key) {
3129                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3130                 pr.old_key = new_key;
3131                 pr.new_key = 0;
3132                 pr.flags = 0;
3133                 pr.fail_early = false;
3134                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3135         }
3136
3137         return ret;
3138 }
3139
3140 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3141                          u32 flags)
3142 {
3143         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3144         const struct pr_ops *ops;
3145         int r, srcu_idx;
3146
3147         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3148         if (r < 0)
3149                 goto out;
3150
3151         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3152         if (ops && ops->pr_reserve)
3153                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3154         else
3155                 r = -EOPNOTSUPP;
3156 out:
3157         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3158         return r;
3159 }
3160
3161 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3162 {
3163         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3164         const struct pr_ops *ops;
3165         int r, srcu_idx;
3166
3167         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3168         if (r < 0)
3169                 goto out;
3170
3171         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3172         if (ops && ops->pr_release)
3173                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3174         else
3175                 r = -EOPNOTSUPP;
3176 out:
3177         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3178         return r;
3179 }
3180
3181 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3182                          enum pr_type type, bool abort)
3183 {
3184         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3185         const struct pr_ops *ops;
3186         int r, srcu_idx;
3187
3188         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3189         if (r < 0)
3190                 goto out;
3191
3192         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3193         if (ops && ops->pr_preempt)
3194                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3195         else
3196                 r = -EOPNOTSUPP;
3197 out:
3198         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3199         return r;
3200 }
3201
3202 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3203 {
3204         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3205         const struct pr_ops *ops;
3206         int r, srcu_idx;
3207
3208         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3209         if (r < 0)
3210                 goto out;
3211
3212         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3213         if (ops && ops->pr_clear)
3214                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3215         else
3216                 r = -EOPNOTSUPP;
3217 out:
3218         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3219         return r;
3220 }
3221
3222 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3223         .pr_register    = dm_pr_register,
3224         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3225         .pr_release     = dm_pr_release,
3226         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3227         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3228 };
3229
3230 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3231         .submit_bio = dm_submit_bio,
3232         .poll_bio = dm_poll_bio,
3233         .open = dm_blk_open,
3234         .release = dm_blk_close,
3235         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3236         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3237         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3238         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3239         .owner = THIS_MODULE
3240 };
3241
3242 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3243         .open = dm_blk_open,
3244         .release = dm_blk_close,
3245         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3246         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3247         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3248         .owner = THIS_MODULE
3249 };
3250
3251 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3252         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3253         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3254         .recovery_write = dm_dax_recovery_write,
3255 };
3256
3257 /*
3258  * module hooks
3259  */
3260 module_init(dm_init);
3261 module_exit(dm_exit);
3262
3263 module_param(major, uint, 0);
3264 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3265
3266 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3267 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3268
3269 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3270 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3271
3272 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3273 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3274
3275 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3276 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3277 MODULE_LICENSE("GPL");