drivers/md/dm.c

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