Merge tag 'for-4.16/dm-changes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6-block.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm-core.h"
9 #include "dm-rq.h"
10 #include "dm-uevent.h"
11
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mutex.h>
15 #include <linux/sched/signal.h>
16 #include <linux/blkpg.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/mempool.h>
19 #include <linux/dax.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/idr.h>
22 #include <linux/uio.h>
23 #include <linux/hdreg.h>
24 #include <linux/delay.h>
25 #include <linux/wait.h>
26 #include <linux/pr.h>
27 #include <linux/refcount.h>
28
29 #define DM_MSG_PREFIX "core"
30
31 /*
32  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
33  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
34  */
35 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
36 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
37
38 static const char *_name = DM_NAME;
39
40 static unsigned int major = 0;
41 static unsigned int _major = 0;
42
43 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
44
45 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
46
47 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
48
49 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
50
51 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
52
53 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
54 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
55
56 void dm_issue_global_event(void)
57 {
58         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
59         wake_up(&dm_global_eventq);
60 }
61
62 /*
63  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
64  */
65 struct clone_info {
66         struct dm_table *map;
67         struct bio *bio;
68         struct dm_io *io;
69         sector_t sector;
70         unsigned sector_count;
71 };
72
73 /*
74  * One of these is allocated per clone bio.
75  */
76 #define DM_TIO_MAGIC 7282014
77 struct dm_target_io {
78         unsigned magic;
79         struct dm_io *io;
80         struct dm_target *ti;
81         unsigned target_bio_nr;
82         unsigned *len_ptr;
83         bool inside_dm_io;
84         struct bio clone;
85 };
86
87 /*
88  * One of these is allocated per original bio.
89  * It contains the first clone used for that original.
90  */
91 #define DM_IO_MAGIC 5191977
92 struct dm_io {
93         unsigned magic;
94         struct mapped_device *md;
95         blk_status_t status;
96         atomic_t io_count;
97         struct bio *orig_bio;
98         unsigned long start_time;
99         spinlock_t endio_lock;
100         struct dm_stats_aux stats_aux;
101         /* last member of dm_target_io is 'struct bio' */
102         struct dm_target_io tio;
103 };
104
105 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
106 {
107         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
108         if (!tio->inside_dm_io)
109                 return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - data_size;
110         return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - offsetof(struct dm_io, tio) - data_size;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
113
114 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
115 {
116         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
117         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
118                 return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_io, tio) + offsetof(struct dm_target_io, clone));
119         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
120         return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_target_io, clone));
121 }
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
123
124 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
125 {
126         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
127 }
128 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
129
130 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
131
132 /*
133  * Bits for the md->flags field.
134  */
135 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
136 #define DMF_SUSPENDED 1
137 #define DMF_FROZEN 2
138 #define DMF_FREEING 3
139 #define DMF_DELETING 4
140 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
141 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
142 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
143
144 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
145 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
146
147 /*
148  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
149  */
150 struct dm_md_mempools {
151         struct bio_set *bs;
152         struct bio_set *io_bs;
153 };
154
155 struct table_device {
156         struct list_head list;
157         refcount_t count;
158         struct dm_dev dm_dev;
159 };
160
161 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
162 static struct kmem_cache *_rq_cache;
163
164 /*
165  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
166  */
167 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
168 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
169
170 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
171 {
172         int param = READ_ONCE(*module_param);
173         int modified_param = 0;
174         bool modified = true;
175
176         if (param < min)
177                 modified_param = min;
178         else if (param > max)
179                 modified_param = max;
180         else
181                 modified = false;
182
183         if (modified) {
184                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
185                 param = modified_param;
186         }
187
188         return param;
189 }
190
191 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
192                                unsigned def, unsigned max)
193 {
194         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
195         unsigned modified_param = 0;
196
197         if (!param)
198                 modified_param = def;
199         else if (param > max)
200                 modified_param = max;
201
202         if (modified_param) {
203                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
204                 param = modified_param;
205         }
206
207         return param;
208 }
209
210 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
211 {
212         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
213                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
214 }
215 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
216
217 static unsigned dm_get_numa_node(void)
218 {
219         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
220                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
221 }
222
223 static int __init local_init(void)
224 {
225         int r = -ENOMEM;
226
227         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
228         if (!_rq_tio_cache)
229                 return r;
230
231         _rq_cache = kmem_cache_create("dm_old_clone_request", sizeof(struct request),
232                                       __alignof__(struct request), 0, NULL);
233         if (!_rq_cache)
234                 goto out_free_rq_tio_cache;
235
236         r = dm_uevent_init();
237         if (r)
238                 goto out_free_rq_cache;
239
240         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
241         if (!deferred_remove_workqueue) {
242                 r = -ENOMEM;
243                 goto out_uevent_exit;
244         }
245
246         _major = major;
247         r = register_blkdev(_major, _name);
248         if (r < 0)
249                 goto out_free_workqueue;
250
251         if (!_major)
252                 _major = r;
253
254         return 0;
255
256 out_free_workqueue:
257         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
258 out_uevent_exit:
259         dm_uevent_exit();
260 out_free_rq_cache:
261         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
262 out_free_rq_tio_cache:
263         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
264
265         return r;
266 }
267
268 static void local_exit(void)
269 {
270         flush_scheduled_work();
271         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
272
273         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
274         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
275         unregister_blkdev(_major, _name);
276         dm_uevent_exit();
277
278         _major = 0;
279
280         DMINFO("cleaned up");
281 }
282
283 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
284         local_init,
285         dm_target_init,
286         dm_linear_init,
287         dm_stripe_init,
288         dm_io_init,
289         dm_kcopyd_init,
290         dm_interface_init,
291         dm_statistics_init,
292 };
293
294 static void (*_exits[])(void) = {
295         local_exit,
296         dm_target_exit,
297         dm_linear_exit,
298         dm_stripe_exit,
299         dm_io_exit,
300         dm_kcopyd_exit,
301         dm_interface_exit,
302         dm_statistics_exit,
303 };
304
305 static int __init dm_init(void)
306 {
307         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
308
309         int r, i;
310
311         for (i = 0; i < count; i++) {
312                 r = _inits[i]();
313                 if (r)
314                         goto bad;
315         }
316
317         return 0;
318
319       bad:
320         while (i--)
321                 _exits[i]();
322
323         return r;
324 }
325
326 static void __exit dm_exit(void)
327 {
328         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
329
330         while (i--)
331                 _exits[i]();
332
333         /*
334          * Should be empty by this point.
335          */
336         idr_destroy(&_minor_idr);
337 }
338
339 /*
340  * Block device functions
341  */
342 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
343 {
344         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
345 }
346
347 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
348 {
349         struct mapped_device *md;
350
351         spin_lock(&_minor_lock);
352
353         md = bdev->bd_disk->private_data;
354         if (!md)
355                 goto out;
356
357         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
358             dm_deleting_md(md)) {
359                 md = NULL;
360                 goto out;
361         }
362
363         dm_get(md);
364         atomic_inc(&md->open_count);
365 out:
366         spin_unlock(&_minor_lock);
367
368         return md ? 0 : -ENXIO;
369 }
370
371 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
372 {
373         struct mapped_device *md;
374
375         spin_lock(&_minor_lock);
376
377         md = disk->private_data;
378         if (WARN_ON(!md))
379                 goto out;
380
381         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
382             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
383                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
384
385         dm_put(md);
386 out:
387         spin_unlock(&_minor_lock);
388 }
389
390 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
391 {
392         return atomic_read(&md->open_count);
393 }
394
395 /*
396  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
397  */
398 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
399 {
400         int r = 0;
401
402         spin_lock(&_minor_lock);
403
404         if (dm_open_count(md)) {
405                 r = -EBUSY;
406                 if (mark_deferred)
407                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
408         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
409                 r = -EEXIST;
410         else
411                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
412
413         spin_unlock(&_minor_lock);
414
415         return r;
416 }
417
418 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
419 {
420         int r = 0;
421
422         spin_lock(&_minor_lock);
423
424         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
425                 r = -EBUSY;
426         else
427                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
428
429         spin_unlock(&_minor_lock);
430
431         return r;
432 }
433
434 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
435 {
436         dm_deferred_remove();
437 }
438
439 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
440 {
441         return get_capacity(md->disk);
442 }
443
444 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
445 {
446         return md->queue;
447 }
448
449 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
450 {
451         return &md->stats;
452 }
453
454 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
455 {
456         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
457
458         return dm_get_geometry(md, geo);
459 }
460
461 static int dm_grab_bdev_for_ioctl(struct mapped_device *md,
462                                   struct block_device **bdev,
463                                   fmode_t *mode)
464 {
465         struct dm_target *tgt;
466         struct dm_table *map;
467         int srcu_idx, r;
468
469 retry:
470         r = -ENOTTY;
471         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
472         if (!map || !dm_table_get_size(map))
473                 goto out;
474
475         /* We only support devices that have a single target */
476         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
477                 goto out;
478
479         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
480         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
481                 goto out;
482
483         if (dm_suspended_md(md)) {
484                 r = -EAGAIN;
485                 goto out;
486         }
487
488         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev, mode);
489         if (r < 0)
490                 goto out;
491
492         bdgrab(*bdev);
493         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
494         return r;
495
496 out:
497         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
498         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
499                 msleep(10);
500                 goto retry;
501         }
502         return r;
503 }
504
505 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
506                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
507 {
508         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
509         int r;
510
511         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
512         if (r < 0)
513                 return r;
514
515         if (r > 0) {
516                 /*
517                  * Target determined this ioctl is being issued against a
518                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
519                  */
520                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
521                         DMWARN_LIMIT(
522         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
523                                 current->comm, cmd);
524                         r = -ENOIOCTLCMD;
525                         goto out;
526                 }
527         }
528
529         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
530 out:
531         bdput(bdev);
532         return r;
533 }
534
535 static void start_io_acct(struct dm_io *io);
536
537 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
538 {
539         struct dm_io *io;
540         struct dm_target_io *tio;
541         struct bio *clone;
542
543         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, md->io_bs);
544         if (!clone)
545                 return NULL;
546
547         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
548         tio->inside_dm_io = true;
549         tio->io = NULL;
550
551         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
552         io->magic = DM_IO_MAGIC;
553         io->status = 0;
554         atomic_set(&io->io_count, 1);
555         io->orig_bio = bio;
556         io->md = md;
557         spin_lock_init(&io->endio_lock);
558
559         start_io_acct(io);
560
561         return io;
562 }
563
564 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
565 {
566         bio_put(&io->tio.clone);
567 }
568
569 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
570                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
571 {
572         struct dm_target_io *tio;
573
574         if (!ci->io->tio.io) {
575                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
576                 tio = &ci->io->tio;
577         } else {
578                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, ci->io->md->bs);
579                 if (!clone)
580                         return NULL;
581
582                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
583                 tio->inside_dm_io = false;
584         }
585
586         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
587         tio->io = ci->io;
588         tio->ti = ti;
589         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
590
591         return tio;
592 }
593
594 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
595 {
596         if (tio->inside_dm_io)
597                 return;
598         bio_put(&tio->clone);
599 }
600
601 int md_in_flight(struct mapped_device *md)
602 {
603         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
604                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
605 }
606
607 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
608 {
609         struct mapped_device *md = io->md;
610         struct bio *bio = io->orig_bio;
611         int rw = bio_data_dir(bio);
612
613         io->start_time = jiffies;
614
615         generic_start_io_acct(md->queue, rw, bio_sectors(bio), &dm_disk(md)->part0);
616
617         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
618                    atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
619
620         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
621                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
622                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
623                                     false, 0, &io->stats_aux);
624 }
625
626 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
627 {
628         struct mapped_device *md = io->md;
629         struct bio *bio = io->orig_bio;
630         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
631         int pending;
632         int rw = bio_data_dir(bio);
633
634         generic_end_io_acct(md->queue, rw, &dm_disk(md)->part0, io->start_time);
635
636         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
637                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
638                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
639                                     true, duration, &io->stats_aux);
640
641         /*
642          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
643          * a flush.
644          */
645         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
646         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
647         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
648
649         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
650         if (!pending)
651                 wake_up(&md->wait);
652 }
653
654 /*
655  * Add the bio to the list of deferred io.
656  */
657 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
658 {
659         unsigned long flags;
660
661         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
662         bio_list_add(&md->deferred, bio);
663         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
664         queue_work(md->wq, &md->work);
665 }
666
667 /*
668  * Everyone (including functions in this file), should use this
669  * function to access the md->map field, and make sure they call
670  * dm_put_live_table() when finished.
671  */
672 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
673 {
674         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
675
676         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
677 }
678
679 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
680 {
681         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
682 }
683
684 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
685 {
686         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
687         synchronize_rcu_expedited();
688 }
689
690 /*
691  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
692  * The caller must not block between these two functions.
693  */
694 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
695 {
696         rcu_read_lock();
697         return rcu_dereference(md->map);
698 }
699
700 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
701 {
702         rcu_read_unlock();
703 }
704
705 /*
706  * Open a table device so we can use it as a map destination.
707  */
708 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
709                              struct mapped_device *md)
710 {
711         static char *_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
712         struct block_device *bdev;
713
714         int r;
715
716         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
717
718         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _claim_ptr);
719         if (IS_ERR(bdev))
720                 return PTR_ERR(bdev);
721
722         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
723         if (r) {
724                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
725                 return r;
726         }
727
728         td->dm_dev.bdev = bdev;
729         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
730         return 0;
731 }
732
733 /*
734  * Close a table device that we've been using.
735  */
736 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
737 {
738         if (!td->dm_dev.bdev)
739                 return;
740
741         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
742         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
743         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
744         td->dm_dev.bdev = NULL;
745         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
746 }
747
748 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
749                                               fmode_t mode) {
750         struct table_device *td;
751
752         list_for_each_entry(td, l, list)
753                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
754                         return td;
755
756         return NULL;
757 }
758
759 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
760                         struct dm_dev **result) {
761         int r;
762         struct table_device *td;
763
764         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
765         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
766         if (!td) {
767                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
768                 if (!td) {
769                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
770                         return -ENOMEM;
771                 }
772
773                 td->dm_dev.mode = mode;
774                 td->dm_dev.bdev = NULL;
775
776                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
777                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
778                         kfree(td);
779                         return r;
780                 }
781
782                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
783
784                 refcount_set(&td->count, 1);
785                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
786         } else {
787                 refcount_inc(&td->count);
788         }
789         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
790
791         *result = &td->dm_dev;
792         return 0;
793 }
794 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
795
796 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
797 {
798         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
799
800         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
801         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
802                 close_table_device(td, md);
803                 list_del(&td->list);
804                 kfree(td);
805         }
806         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
807 }
808 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
809
810 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
811 {
812         struct list_head *tmp, *next;
813
814         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
815                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
816
817                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
818                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
819                 kfree(td);
820         }
821 }
822
823 /*
824  * Get the geometry associated with a dm device
825  */
826 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
827 {
828         *geo = md->geometry;
829
830         return 0;
831 }
832
833 /*
834  * Set the geometry of a device.
835  */
836 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
837 {
838         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
839
840         if (geo->start > sz) {
841                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
842                 return -EINVAL;
843         }
844
845         md->geometry = *geo;
846
847         return 0;
848 }
849
850 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
851 {
852         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
853 }
854
855 /*
856  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
857  * cloned into, completing the original io if necc.
858  */
859 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
860 {
861         unsigned long flags;
862         blk_status_t io_error;
863         struct bio *bio;
864         struct mapped_device *md = io->md;
865
866         /* Push-back supersedes any I/O errors */
867         if (unlikely(error)) {
868                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
869                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
870                         io->status = error;
871                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
872         }
873
874         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
875                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
876                         /*
877                          * Target requested pushing back the I/O.
878                          */
879                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
880                         if (__noflush_suspending(md))
881                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
882                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
883                         else
884                                 /* noflush suspend was interrupted. */
885                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
886                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
887                 }
888
889                 io_error = io->status;
890                 bio = io->orig_bio;
891                 end_io_acct(io);
892                 free_io(md, io);
893
894                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
895                         return;
896
897                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
898                         /*
899                          * Preflush done for flush with data, reissue
900                          * without REQ_PREFLUSH.
901                          */
902                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
903                         queue_io(md, bio);
904                 } else {
905                         /* done with normal IO or empty flush */
906                         bio->bi_status = io_error;
907                         bio_endio(bio);
908                 }
909         }
910 }
911
912 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
913 {
914         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
915
916         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
917         limits->max_write_same_sectors = 0;
918 }
919
920 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
921 {
922         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
923
924         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
925         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
926 }
927
928 static void clone_endio(struct bio *bio)
929 {
930         blk_status_t error = bio->bi_status;
931         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
932         struct dm_io *io = tio->io;
933         struct mapped_device *md = tio->io->md;
934         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
935
936         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET) && md->type != DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
937                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
938                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
939                         disable_write_same(md);
940                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
941                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
942                         disable_write_zeroes(md);
943         }
944
945         if (endio) {
946                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
947                 switch (r) {
948                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
949                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
950                         /*FALLTHRU*/
951                 case DM_ENDIO_DONE:
952                         break;
953                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
954                         /* The target will handle the io */
955                         return;
956                 default:
957                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
958                         BUG();
959                 }
960         }
961
962         free_tio(tio);
963         dec_pending(io, error);
964 }
965
966 /*
967  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
968  * target boundary.
969  */
970 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
971 {
972         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
973
974         return ti->len - target_offset;
975 }
976
977 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
978 {
979         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
980         sector_t offset, max_len;
981
982         /*
983          * Does the target need to split even further?
984          */
985         if (ti->max_io_len) {
986                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
987                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
988                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
989                 else
990                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
991                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
992
993                 if (len > max_len)
994                         len = max_len;
995         }
996
997         return len;
998 }
999
1000 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1001 {
1002         if (len > UINT_MAX) {
1003                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1004                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1005                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1006                 return -EINVAL;
1007         }
1008
1009         /*
1010          * BIO based queue uses its own splitting. When multipage bvecs
1011          * is switched on, size of the incoming bio may be too big to
1012          * be handled in some targets, such as crypt.
1013          *
1014          * When these targets are ready for the big bio, we can remove
1015          * the limit.
1016          */
1017         ti->max_io_len = min_t(uint32_t, len, BIO_MAX_PAGES * PAGE_SIZE);
1018
1019         return 0;
1020 }
1021 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1022
1023 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1024                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1025 {
1026         struct dm_table *map;
1027         struct dm_target *ti;
1028
1029         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1030         if (!map)
1031                 return NULL;
1032
1033         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1034         if (!dm_target_is_valid(ti))
1035                 return NULL;
1036
1037         return ti;
1038 }
1039
1040 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1041                 long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1042 {
1043         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1044         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1045         struct dm_target *ti;
1046         long len, ret = -EIO;
1047         int srcu_idx;
1048
1049         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1050
1051         if (!ti)
1052                 goto out;
1053         if (!ti->type->direct_access)
1054                 goto out;
1055         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
1056         if (len < 1)
1057                 goto out;
1058         nr_pages = min(len, nr_pages);
1059         if (ti->type->direct_access)
1060                 ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1061
1062  out:
1063         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1064
1065         return ret;
1066 }
1067
1068 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1069                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1070 {
1071         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1072         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1073         struct dm_target *ti;
1074         long ret = 0;
1075         int srcu_idx;
1076
1077         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1078
1079         if (!ti)
1080                 goto out;
1081         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1082                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1083                 goto out;
1084         }
1085         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1086  out:
1087         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1088
1089         return ret;
1090 }
1091
1092 /*
1093  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1094  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH and REQ_OP_ZONE_RESET.
1095  *
1096  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1097  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1098  * sent in a next bio.
1099  *
1100  * A diagram that explains the arithmetics:
1101  * +--------------------+---------------+-------+
1102  * |         1          |       2       |   3   |
1103  * +--------------------+---------------+-------+
1104  *
1105  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1106  *                      <------- bi_size ------->
1107  *                      <-- n_sectors -->
1108  *
1109  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1110  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1111  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1112  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1113  *       to make it empty)
1114  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1115  *
1116  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1117  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1118  * copies of the bio.
1119  */
1120 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1121 {
1122         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1123         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1124         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1125         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1126         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1127         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1128         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1129 }
1130 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1131
1132 /*
1133  * The zone descriptors obtained with a zone report indicate
1134  * zone positions within the target device. The zone descriptors
1135  * must be remapped to match their position within the dm device.
1136  * A target may call dm_remap_zone_report after completion of a
1137  * REQ_OP_ZONE_REPORT bio to remap the zone descriptors obtained
1138  * from the target device mapping to the dm device.
1139  */
1140 void dm_remap_zone_report(struct dm_target *ti, struct bio *bio, sector_t start)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1143         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1144         struct bio *report_bio = tio->io->orig_bio;
1145         struct blk_zone_report_hdr *hdr = NULL;
1146         struct blk_zone *zone;
1147         unsigned int nr_rep = 0;
1148         unsigned int ofst;
1149         struct bio_vec bvec;
1150         struct bvec_iter iter;
1151         void *addr;
1152
1153         if (bio->bi_status)
1154                 return;
1155
1156         /*
1157          * Remap the start sector of the reported zones. For sequential zones,
1158          * also remap the write pointer position.
1159          */
1160         bio_for_each_segment(bvec, report_bio, iter) {
1161                 addr = kmap_atomic(bvec.bv_page);
1162
1163                 /* Remember the report header in the first page */
1164                 if (!hdr) {
1165                         hdr = addr;
1166                         ofst = sizeof(struct blk_zone_report_hdr);
1167                 } else
1168                         ofst = 0;
1169
1170                 /* Set zones start sector */
1171                 while (hdr->nr_zones && ofst < bvec.bv_len) {
1172                         zone = addr + ofst;
1173                         if (zone->start >= start + ti->len) {
1174                                 hdr->nr_zones = 0;
1175                                 break;
1176                         }
1177                         zone->start = zone->start + ti->begin - start;
1178                         if (zone->type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL) {
1179                                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
1180                                         zone->wp = zone->start + zone->len;
1181                                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
1182                                         zone->wp = zone->start;
1183                                 else
1184                                         zone->wp = zone->wp + ti->begin - start;
1185                         }
1186                         ofst += sizeof(struct blk_zone);
1187                         hdr->nr_zones--;
1188                         nr_rep++;
1189                 }
1190
1191                 if (addr != hdr)
1192                         kunmap_atomic(addr);
1193
1194                 if (!hdr->nr_zones)
1195                         break;
1196         }
1197
1198         if (hdr) {
1199                 hdr->nr_zones = nr_rep;
1200                 kunmap_atomic(hdr);
1201         }
1202
1203         bio_advance(report_bio, report_bio->bi_iter.bi_size);
1204
1205 #else /* !CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
1206         bio->bi_status = BLK_STS_NOTSUPP;
1207 #endif
1208 }
1209 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_remap_zone_report);
1210
1211 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1212 {
1213         int r;
1214         sector_t sector;
1215         struct bio *clone = &tio->clone;
1216         struct dm_io *io = tio->io;
1217         struct mapped_device *md = io->md;
1218         struct dm_target *ti = tio->ti;
1219         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1220
1221         clone->bi_end_io = clone_endio;
1222
1223         /*
1224          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1225          * anything, the target has assumed ownership of
1226          * this io.
1227          */
1228         atomic_inc(&io->io_count);
1229         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1230
1231         r = ti->type->map(ti, clone);
1232         switch (r) {
1233         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1234                 break;
1235         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1236                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1237                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1238                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1239                 if (md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1240                         ret = direct_make_request(clone);
1241                 else
1242                         ret = generic_make_request(clone);
1243                 break;
1244         case DM_MAPIO_KILL:
1245                 free_tio(tio);
1246                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1247                 break;
1248         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1249                 free_tio(tio);
1250                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1251                 break;
1252         default:
1253                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1254                 BUG();
1255         }
1256
1257         return ret;
1258 }
1259
1260 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1261 {
1262         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1263         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1268  */
1269 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1270                      sector_t sector, unsigned len)
1271 {
1272         struct bio *clone = &tio->clone;
1273
1274         __bio_clone_fast(clone, bio);
1275
1276         if (unlikely(bio_integrity(bio) != NULL)) {
1277                 int r;
1278
1279                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1280                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1281                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1282                                 dm_device_name(tio->io->md),
1283                                 tio->ti->type->name);
1284                         return -EIO;
1285                 }
1286
1287                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1288                 if (r < 0)
1289                         return r;
1290         }
1291
1292         if (bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_REPORT)
1293                 bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1294         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1295
1296         if (unlikely(bio_integrity(bio) != NULL))
1297                 bio_integrity_trim(clone);
1298
1299         return 0;
1300 }
1301
1302 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1303                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1304 {
1305         struct dm_target_io *tio;
1306         int try;
1307
1308         if (!num_bios)
1309                 return;
1310
1311         if (num_bios == 1) {
1312                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1313                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1314                 return;
1315         }
1316
1317         for (try = 0; try < 2; try++) {
1318                 int bio_nr;
1319                 struct bio *bio;
1320
1321                 if (try)
1322                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1323                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1324                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1325                         if (!tio)
1326                                 break;
1327
1328                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1329                 }
1330                 if (try)
1331                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1332                 if (bio_nr == num_bios)
1333                         return;
1334
1335                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1336                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1337                         free_tio(tio);
1338                 }
1339         }
1340 }
1341
1342 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1343                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1344 {
1345         struct bio *clone = &tio->clone;
1346
1347         tio->len_ptr = len;
1348
1349         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1350         if (len)
1351                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1352
1353         return __map_bio(tio);
1354 }
1355
1356 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1357                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1358 {
1359         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1360         struct bio *bio;
1361         struct dm_target_io *tio;
1362
1363         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1364
1365         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1366                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1367                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1368         }
1369 }
1370
1371 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1372 {
1373         unsigned target_nr = 0;
1374         struct dm_target *ti;
1375
1376         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1377         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1378                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1379
1380         return 0;
1381 }
1382
1383 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1384                                     sector_t sector, unsigned *len)
1385 {
1386         struct bio *bio = ci->bio;
1387         struct dm_target_io *tio;
1388         int r;
1389
1390         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1391         tio->len_ptr = len;
1392         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1393         if (r < 0) {
1394                 free_tio(tio);
1395                 return r;
1396         }
1397         (void) __map_bio(tio);
1398
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1403
1404 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1405 {
1406         return ti->num_discard_bios;
1407 }
1408
1409 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1410 {
1411         return ti->num_write_same_bios;
1412 }
1413
1414 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1415 {
1416         return ti->num_write_zeroes_bios;
1417 }
1418
1419 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1420
1421 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1422 {
1423         return ti->split_discard_bios;
1424 }
1425
1426 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1427                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1428                                        is_split_required_fn is_split_required)
1429 {
1430         unsigned len;
1431         unsigned num_bios;
1432
1433         /*
1434          * Even though the device advertised support for this type of
1435          * request, that does not mean every target supports it, and
1436          * reconfiguration might also have changed that since the
1437          * check was performed.
1438          */
1439         num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1440         if (!num_bios)
1441                 return -EOPNOTSUPP;
1442
1443         if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1444                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1445         else
1446                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1447
1448         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1449
1450         ci->sector += len;
1451         ci->sector_count -= len;
1452
1453         return 0;
1454 }
1455
1456 static int __send_discard(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1457 {
1458         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_discard_bios,
1459                                            is_split_required_for_discard);
1460 }
1461
1462 static int __send_write_same(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1463 {
1464         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_same_bios, NULL);
1465 }
1466
1467 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1468 {
1469         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_zeroes_bios, NULL);
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1474  */
1475 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1476 {
1477         struct bio *bio = ci->bio;
1478         struct dm_target *ti;
1479         unsigned len;
1480         int r;
1481
1482         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1483         if (!dm_target_is_valid(ti))
1484                 return -EIO;
1485
1486         if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD))
1487                 return __send_discard(ci, ti);
1488         else if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
1489                 return __send_write_same(ci, ti);
1490         else if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES))
1491                 return __send_write_zeroes(ci, ti);
1492
1493         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_REPORT)
1494                 len = ci->sector_count;
1495         else
1496                 len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti),
1497                             ci->sector_count);
1498
1499         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1500         if (r < 0)
1501                 return r;
1502
1503         ci->sector += len;
1504         ci->sector_count -= len;
1505
1506         return 0;
1507 }
1508
1509 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1510                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1511 {
1512         ci->map = map;
1513         ci->io = alloc_io(md, bio);
1514         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1519  */
1520 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1521                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1522 {
1523         struct clone_info ci;
1524         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1525         int error = 0;
1526
1527         if (unlikely(!map)) {
1528                 bio_io_error(bio);
1529                 return ret;
1530         }
1531
1532         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1533
1534         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1535                 ci.bio = &ci.io->md->flush_bio;
1536                 ci.sector_count = 0;
1537                 error = __send_empty_flush(&ci);
1538                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1539         } else if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
1540                 ci.bio = bio;
1541                 ci.sector_count = 0;
1542                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1543         } else {
1544                 ci.bio = bio;
1545                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1546                 while (ci.sector_count && !error) {
1547                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1548                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1549                                 /*
1550                                  * Remainder must be passed to generic_make_request()
1551                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1552                                  * have been completely processed.
1553                                  * We take a clone of the original to store in
1554                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1555                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1556                                  * As this path is not used for REQ_OP_ZONE_REPORT,
1557                                  * the usage of io->orig_bio in dm_remap_zone_report()
1558                                  * won't be affected by this reassignment.
1559                                  */
1560                                 struct bio *b = bio_clone_bioset(bio, GFP_NOIO,
1561                                                                  md->queue->bio_split);
1562                                 ci.io->orig_bio = b;
1563                                 bio_advance(bio, (bio_sectors(bio) - ci.sector_count) << 9);
1564                                 bio_chain(b, bio);
1565                                 ret = generic_make_request(bio);
1566                                 break;
1567                         }
1568                 }
1569         }
1570
1571         /* drop the extra reference count */
1572         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1573         return ret;
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Optimized variant of __split_and_process_bio that leverages the
1578  * fact that targets that use it do _not_ have a need to split bios.
1579  */
1580 static blk_qc_t __process_bio(struct mapped_device *md,
1581                               struct dm_table *map, struct bio *bio)
1582 {
1583         struct clone_info ci;
1584         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1585         int error = 0;
1586
1587         if (unlikely(!map)) {
1588                 bio_io_error(bio);
1589                 return ret;
1590         }
1591
1592         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1593
1594         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1595                 ci.bio = &ci.io->md->flush_bio;
1596                 ci.sector_count = 0;
1597                 error = __send_empty_flush(&ci);
1598                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1599         } else {
1600                 struct dm_target *ti = md->immutable_target;
1601                 struct dm_target_io *tio;
1602
1603                 /*
1604                  * Defend against IO still getting in during teardown
1605                  * - as was seen for a time with nvme-fcloop
1606                  */
1607                 if (unlikely(WARN_ON_ONCE(!ti || !dm_target_is_valid(ti)))) {
1608                         error = -EIO;
1609                         goto out;
1610                 }
1611
1612                 tio = alloc_tio(&ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1613                 ci.bio = bio;
1614                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1615                 ret = __clone_and_map_simple_bio(&ci, tio, NULL);
1616         }
1617 out:
1618         /* drop the extra reference count */
1619         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1620         return ret;
1621 }
1622
1623 typedef blk_qc_t (process_bio_fn)(struct mapped_device *, struct dm_table *, struct bio *);
1624
1625 static blk_qc_t __dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1626                                   process_bio_fn process_bio)
1627 {
1628         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1629         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1630         int srcu_idx;
1631         struct dm_table *map;
1632
1633         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1634
1635         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1636         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1637                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1638
1639                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1640                         queue_io(md, bio);
1641                 else
1642                         bio_io_error(bio);
1643                 return ret;
1644         }
1645
1646         ret = process_bio(md, map, bio);
1647
1648         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1649         return ret;
1650 }
1651
1652 /*
1653  * The request function that remaps the bio to one target and
1654  * splits off any remainder.
1655  */
1656 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1657 {
1658         return __dm_make_request(q, bio, __split_and_process_bio);
1659 }
1660
1661 static blk_qc_t dm_make_request_nvme(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1662 {
1663         return __dm_make_request(q, bio, __process_bio);
1664 }
1665
1666 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1667 {
1668         int r = bdi_bits;
1669         struct mapped_device *md = congested_data;
1670         struct dm_table *map;
1671
1672         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1673                 if (dm_request_based(md)) {
1674                         /*
1675                          * With request-based DM we only need to check the
1676                          * top-level queue for congestion.
1677                          */
1678                         r = md->queue->backing_dev_info->wb.state & bdi_bits;
1679                 } else {
1680                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1681                         if (map)
1682                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1683                         dm_put_live_table_fast(md);
1684                 }
1685         }
1686
1687         return r;
1688 }
1689
1690 /*-----------------------------------------------------------------
1691  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1692  *---------------------------------------------------------------*/
1693 static void free_minor(int minor)
1694 {
1695         spin_lock(&_minor_lock);
1696         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1697         spin_unlock(&_minor_lock);
1698 }
1699
1700 /*
1701  * See if the device with a specific minor # is free.
1702  */
1703 static int specific_minor(int minor)
1704 {
1705         int r;
1706
1707         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1708                 return -EINVAL;
1709
1710         idr_preload(GFP_KERNEL);
1711         spin_lock(&_minor_lock);
1712
1713         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1714
1715         spin_unlock(&_minor_lock);
1716         idr_preload_end();
1717         if (r < 0)
1718                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1719         return 0;
1720 }
1721
1722 static int next_free_minor(int *minor)
1723 {
1724         int r;
1725
1726         idr_preload(GFP_KERNEL);
1727         spin_lock(&_minor_lock);
1728
1729         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1730
1731         spin_unlock(&_minor_lock);
1732         idr_preload_end();
1733         if (r < 0)
1734                 return r;
1735         *minor = r;
1736         return 0;
1737 }
1738
1739 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1740 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1741
1742 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1743
1744 static void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1745 {
1746         md->use_blk_mq = false;
1747
1748         /*
1749          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1750          */
1751         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
1752 }
1753
1754 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1755 {
1756         if (md->wq)
1757                 destroy_workqueue(md->wq);
1758         if (md->kworker_task)
1759                 kthread_stop(md->kworker_task);
1760         if (md->bs)
1761                 bioset_free(md->bs);
1762         if (md->io_bs)
1763                 bioset_free(md->io_bs);
1764
1765         if (md->dax_dev) {
1766                 kill_dax(md->dax_dev);
1767                 put_dax(md->dax_dev);
1768                 md->dax_dev = NULL;
1769         }
1770
1771         if (md->disk) {
1772                 spin_lock(&_minor_lock);
1773                 md->disk->private_data = NULL;
1774                 spin_unlock(&_minor_lock);
1775                 del_gendisk(md->disk);
1776                 put_disk(md->disk);
1777         }
1778
1779         if (md->queue)
1780                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1781
1782         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1783
1784         if (md->bdev) {
1785                 bdput(md->bdev);
1786                 md->bdev = NULL;
1787         }
1788
1789         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1790         mutex_destroy(&md->type_lock);
1791         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1792
1793         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1794 }
1795
1796 /*
1797  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1798  */
1799 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1800 {
1801         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1802         struct dax_device *dax_dev;
1803         struct mapped_device *md;
1804         void *old_md;
1805
1806         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1807         if (!md) {
1808                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1809                 return NULL;
1810         }
1811
1812         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1813                 goto bad_module_get;
1814
1815         /* get a minor number for the dev */
1816         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1817                 r = next_free_minor(&minor);
1818         else
1819                 r = specific_minor(minor);
1820         if (r < 0)
1821                 goto bad_minor;
1822
1823         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1824         if (r < 0)
1825                 goto bad_io_barrier;
1826
1827         md->numa_node_id = numa_node_id;
1828         md->use_blk_mq = dm_use_blk_mq_default();
1829         md->init_tio_pdu = false;
1830         md->type = DM_TYPE_NONE;
1831         mutex_init(&md->suspend_lock);
1832         mutex_init(&md->type_lock);
1833         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1834         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1835         atomic_set(&md->holders, 1);
1836         atomic_set(&md->open_count, 0);
1837         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1838         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1839         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1840         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1841         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1842
1843         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id);
1844         if (!md->queue)
1845                 goto bad;
1846         md->queue->queuedata = md;
1847         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
1848
1849         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1850         if (!md->disk)
1851                 goto bad;
1852
1853         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1854         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1855         init_waitqueue_head(&md->wait);
1856         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1857         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1858         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1859         md->kworker_task = NULL;
1860
1861         md->disk->major = _major;
1862         md->disk->first_minor = minor;
1863         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1864         md->disk->queue = md->queue;
1865         md->disk->private_data = md;
1866         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1867
1868         dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name, &dm_dax_ops);
1869         if (!dax_dev)
1870                 goto bad;
1871         md->dax_dev = dax_dev;
1872
1873         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1874         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1875
1876         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1877         if (!md->wq)
1878                 goto bad;
1879
1880         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1881         if (!md->bdev)
1882                 goto bad;
1883
1884         bio_init(&md->flush_bio, NULL, 0);
1885         bio_set_dev(&md->flush_bio, md->bdev);
1886         md->flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1887
1888         dm_stats_init(&md->stats);
1889
1890         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1891         spin_lock(&_minor_lock);
1892         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1893         spin_unlock(&_minor_lock);
1894
1895         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1896
1897         return md;
1898
1899 bad:
1900         cleanup_mapped_device(md);
1901 bad_io_barrier:
1902         free_minor(minor);
1903 bad_minor:
1904         module_put(THIS_MODULE);
1905 bad_module_get:
1906         kvfree(md);
1907         return NULL;
1908 }
1909
1910 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1911
1912 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1913 {
1914         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1915
1916         unlock_fs(md);
1917
1918         cleanup_mapped_device(md);
1919
1920         free_table_devices(&md->table_devices);
1921         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1922         free_minor(minor);
1923
1924         module_put(THIS_MODULE);
1925         kvfree(md);
1926 }
1927
1928 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1929 {
1930         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1931
1932         if (dm_table_bio_based(t)) {
1933                 /*
1934                  * The md may already have mempools that need changing.
1935                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
1936                  * because a different table was loaded.
1937                  */
1938                 if (md->bs) {
1939                         bioset_free(md->bs);
1940                         md->bs = NULL;
1941                 }
1942                 if (md->io_bs) {
1943                         bioset_free(md->io_bs);
1944                         md->io_bs = NULL;
1945                 }
1946
1947         } else if (md->bs) {
1948                 /*
1949                  * There's no need to reload with request-based dm
1950                  * because the size of front_pad doesn't change.
1951                  * Note for future: If you are to reload bioset,
1952                  * prep-ed requests in the queue may refer
1953                  * to bio from the old bioset, so you must walk
1954                  * through the queue to unprep.
1955                  */
1956                 goto out;
1957         }
1958
1959         BUG_ON(!p || md->bs || md->io_bs);
1960
1961         md->bs = p->bs;
1962         p->bs = NULL;
1963         md->io_bs = p->io_bs;
1964         p->io_bs = NULL;
1965 out:
1966         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
1967         dm_table_free_md_mempools(t);
1968 }
1969
1970 /*
1971  * Bind a table to the device.
1972  */
1973 static void event_callback(void *context)
1974 {
1975         unsigned long flags;
1976         LIST_HEAD(uevents);
1977         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1978
1979         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1980         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1981         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1982
1983         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1984
1985         atomic_inc(&md->event_nr);
1986         wake_up(&md->eventq);
1987         dm_issue_global_event();
1988 }
1989
1990 /*
1991  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
1992  */
1993 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1994 {
1995         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
1996
1997         set_capacity(md->disk, size);
1998
1999         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2000 }
2001
2002 /*
2003  * Returns old map, which caller must destroy.
2004  */
2005 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2006                                struct queue_limits *limits)
2007 {
2008         struct dm_table *old_map;
2009         struct request_queue *q = md->queue;
2010         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2011         sector_t size;
2012
2013         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2014
2015         size = dm_table_get_size(t);
2016
2017         /*
2018          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2019          */
2020         if (size != dm_get_size(md))
2021                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2022
2023         __set_size(md, size);
2024
2025         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2026
2027         /*
2028          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2029          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2030          * I/O mapping before resume.
2031          * This must be done before setting the queue restrictions,
2032          * because request-based dm may be run just after the setting.
2033          */
2034         if (request_based)
2035                 dm_stop_queue(q);
2036
2037         if (request_based || md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
2038                 /*
2039                  * Leverage the fact that request-based DM targets and
2040                  * NVMe bio based targets are immutable singletons
2041                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq;
2042                  *   and __process_bio.
2043                  */
2044                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2045         }
2046
2047         __bind_mempools(md, t);
2048
2049         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2050         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2051         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2052
2053         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2054         if (old_map)
2055                 dm_sync_table(md);
2056
2057         return old_map;
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Returns unbound table for the caller to free.
2062  */
2063 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2064 {
2065         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2066
2067         if (!map)
2068                 return NULL;
2069
2070         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2071         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2072         dm_sync_table(md);
2073
2074         return map;
2075 }
2076
2077 /*
2078  * Constructor for a new device.
2079  */
2080 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2081 {
2082         int r;
2083         struct mapped_device *md;
2084
2085         md = alloc_dev(minor);
2086         if (!md)
2087                 return -ENXIO;
2088
2089         r = dm_sysfs_init(md);
2090         if (r) {
2091                 free_dev(md);
2092                 return r;
2093         }
2094
2095         *result = md;
2096         return 0;
2097 }
2098
2099 /*
2100  * Functions to manage md->type.
2101  * All are required to hold md->type_lock.
2102  */
2103 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2104 {
2105         mutex_lock(&md->type_lock);
2106 }
2107
2108 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2109 {
2110         mutex_unlock(&md->type_lock);
2111 }
2112
2113 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2114 {
2115         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2116         md->type = type;
2117 }
2118
2119 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2120 {
2121         return md->type;
2122 }
2123
2124 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2125 {
2126         return md->immutable_target_type;
2127 }
2128
2129 /*
2130  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2131  * count on 'md'.
2132  */
2133 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2134 {
2135         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2136         return &md->queue->limits;
2137 }
2138 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2139
2140 /*
2141  * Setup the DM device's queue based on md's type
2142  */
2143 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2144 {
2145         int r;
2146         struct queue_limits limits;
2147         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2148
2149         switch (type) {
2150         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2151                 dm_init_normal_md_queue(md);
2152                 r = dm_old_init_request_queue(md, t);
2153                 if (r) {
2154                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2155                         return r;
2156                 }
2157                 break;
2158         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2159                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2160                 if (r) {
2161                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2162                         return r;
2163                 }
2164                 break;
2165         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2166         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2167                 dm_init_normal_md_queue(md);
2168                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2169                 break;
2170         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2171                 dm_init_normal_md_queue(md);
2172                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request_nvme);
2173                 break;
2174         case DM_TYPE_NONE:
2175                 WARN_ON_ONCE(true);
2176                 break;
2177         }
2178
2179         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2180         if (r) {
2181                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2182                 return r;
2183         }
2184         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2185         blk_register_queue(md->disk);
2186
2187         return 0;
2188 }
2189
2190 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2191 {
2192         struct mapped_device *md;
2193         unsigned minor = MINOR(dev);
2194
2195         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2196                 return NULL;
2197
2198         spin_lock(&_minor_lock);
2199
2200         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2201         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2202             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2203                 md = NULL;
2204                 goto out;
2205         }
2206         dm_get(md);
2207 out:
2208         spin_unlock(&_minor_lock);
2209
2210         return md;
2211 }
2212 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2213
2214 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2215 {
2216         return md->interface_ptr;
2217 }
2218
2219 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2220 {
2221         md->interface_ptr = ptr;
2222 }
2223
2224 void dm_get(struct mapped_device *md)
2225 {
2226         atomic_inc(&md->holders);
2227         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2228 }
2229
2230 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2231 {
2232         spin_lock(&_minor_lock);
2233         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2234                 spin_unlock(&_minor_lock);
2235                 return -EBUSY;
2236         }
2237         dm_get(md);
2238         spin_unlock(&_minor_lock);
2239         return 0;
2240 }
2241 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2242
2243 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2244 {
2245         return md->name;
2246 }
2247 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2248
2249 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2250 {
2251         struct dm_table *map;
2252         int srcu_idx;
2253
2254         might_sleep();
2255
2256         spin_lock(&_minor_lock);
2257         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2258         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2259         spin_unlock(&_minor_lock);
2260
2261         blk_set_queue_dying(md->queue);
2262
2263         if (dm_request_based(md) && md->kworker_task)
2264                 kthread_flush_worker(&md->kworker);
2265
2266         /*
2267          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2268          * do not race with internal suspend.
2269          */
2270         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2271         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2272         if (!dm_suspended_md(md)) {
2273                 dm_table_presuspend_targets(map);
2274                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2275         }
2276         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2277         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2278         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2279
2280         /*
2281          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2282          * for example.  Wait for all references to disappear.
2283          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2284          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2285          */
2286         if (wait)
2287                 while (atomic_read(&md->holders))
2288                         msleep(1);
2289         else if (atomic_read(&md->holders))
2290                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2291                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2292
2293         dm_sysfs_exit(md);
2294         dm_table_destroy(__unbind(md));
2295         free_dev(md);
2296 }
2297
2298 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2299 {
2300         __dm_destroy(md, true);
2301 }
2302
2303 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2304 {
2305         __dm_destroy(md, false);
2306 }
2307
2308 void dm_put(struct mapped_device *md)
2309 {
2310         atomic_dec(&md->holders);
2311 }
2312 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2313
2314 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2315 {
2316         int r = 0;
2317         DEFINE_WAIT(wait);
2318
2319         while (1) {
2320                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2321
2322                 if (!md_in_flight(md))
2323                         break;
2324
2325                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2326                         r = -EINTR;
2327                         break;
2328                 }
2329
2330                 io_schedule();
2331         }
2332         finish_wait(&md->wait, &wait);
2333
2334         return r;
2335 }
2336
2337 /*
2338  * Process the deferred bios
2339  */
2340 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2341 {
2342         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2343                                                 work);
2344         struct bio *c;
2345         int srcu_idx;
2346         struct dm_table *map;
2347
2348         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2349
2350         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2351                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2352                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2353                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2354
2355                 if (!c)
2356                         break;
2357
2358                 if (dm_request_based(md))
2359                         generic_make_request(c);
2360                 else
2361                         __split_and_process_bio(md, map, c);
2362         }
2363
2364         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2365 }
2366
2367 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2368 {
2369         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2370         smp_mb__after_atomic();
2371         queue_work(md->wq, &md->work);
2372 }
2373
2374 /*
2375  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2376  */
2377 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2378 {
2379         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2380         struct queue_limits limits;
2381         int r;
2382
2383         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2384
2385         /* device must be suspended */
2386         if (!dm_suspended_md(md))
2387                 goto out;
2388
2389         /*
2390          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2391          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2392          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2393          * reappear.
2394          */
2395         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2396                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2397                 if (live_map)
2398                         limits = md->queue->limits;
2399                 dm_put_live_table_fast(md);
2400         }
2401
2402         if (!live_map) {
2403                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2404                 if (r) {
2405                         map = ERR_PTR(r);
2406                         goto out;
2407                 }
2408         }
2409
2410         map = __bind(md, table, &limits);
2411         dm_issue_global_event();
2412
2413 out:
2414         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2415         return map;
2416 }
2417
2418 /*
2419  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2420  * device.
2421  */
2422 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2423 {
2424         int r;
2425
2426         WARN_ON(md->frozen_sb);
2427
2428         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2429         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2430                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2431                 md->frozen_sb = NULL;
2432                 return r;
2433         }
2434
2435         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2436
2437         return 0;
2438 }
2439
2440 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2441 {
2442         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2443                 return;
2444
2445         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2446         md->frozen_sb = NULL;
2447         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2448 }
2449
2450 /*
2451  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2452  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2453  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2454  *
2455  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2456  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2457  * are being added to md->deferred list.
2458  */
2459 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2460                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2461                         int dmf_suspended_flag)
2462 {
2463         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2464         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2465         int r;
2466
2467         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2468
2469         /*
2470          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2471          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2472          */
2473         if (noflush)
2474                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2475         else
2476                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2477
2478         /*
2479          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2480          * provide the .presuspend_undo hook.
2481          */
2482         dm_table_presuspend_targets(map);
2483
2484         /*
2485          * Flush I/O to the device.
2486          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2487          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2488          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2489          */
2490         if (!noflush && do_lockfs) {
2491                 r = lock_fs(md);
2492                 if (r) {
2493                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2494                         return r;
2495                 }
2496         }
2497
2498         /*
2499          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2500          * to target drivers i.e. no one may be executing
2501          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2502          * dm_wq_work.
2503          *
2504          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2505          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2506          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2507          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2508          * flush_workqueue(md->wq).
2509          */
2510         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2511         if (map)
2512                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2513
2514         /*
2515          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2516          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2517          */
2518         if (dm_request_based(md)) {
2519                 dm_stop_queue(md->queue);
2520                 if (md->kworker_task)
2521                         kthread_flush_worker(&md->kworker);
2522         }
2523
2524         flush_workqueue(md->wq);
2525
2526         /*
2527          * At this point no more requests are entering target request routines.
2528          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2529          * to finish.
2530          */
2531         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2532         if (!r)
2533                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2534
2535         if (noflush)
2536                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2537         if (map)
2538                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2539
2540         /* were we interrupted ? */
2541         if (r < 0) {
2542                 dm_queue_flush(md);
2543
2544                 if (dm_request_based(md))
2545                         dm_start_queue(md->queue);
2546
2547                 unlock_fs(md);
2548                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2549                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2550         }
2551
2552         return r;
2553 }
2554
2555 /*
2556  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2557  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2558  * the background.  Before the table can be swapped with
2559  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2560  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2561  */
2562 /*
2563  * Suspend mechanism in request-based dm.
2564  *
2565  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2566  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2567  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2568  *
2569  * To abort suspend, start the request_queue.
2570  */
2571 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2572 {
2573         struct dm_table *map = NULL;
2574         int r = 0;
2575
2576 retry:
2577         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2578
2579         if (dm_suspended_md(md)) {
2580                 r = -EINVAL;
2581                 goto out_unlock;
2582         }
2583
2584         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2585                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2586                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2587                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2588                 if (r)
2589                         return r;
2590                 goto retry;
2591         }
2592
2593         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2594
2595         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2596         if (r)
2597                 goto out_unlock;
2598
2599         dm_table_postsuspend_targets(map);
2600
2601 out_unlock:
2602         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2603         return r;
2604 }
2605
2606 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2607 {
2608         if (map) {
2609                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2610                 if (r)
2611                         return r;
2612         }
2613
2614         dm_queue_flush(md);
2615
2616         /*
2617          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2618          * so that mapping of targets can work correctly.
2619          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2620          */
2621         if (dm_request_based(md))
2622                 dm_start_queue(md->queue);
2623
2624         unlock_fs(md);
2625
2626         return 0;
2627 }
2628
2629 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2630 {
2631         int r;
2632         struct dm_table *map = NULL;
2633
2634 retry:
2635         r = -EINVAL;
2636         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2637
2638         if (!dm_suspended_md(md))
2639                 goto out;
2640
2641         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2642                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2643                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2644                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2645                 if (r)
2646                         return r;
2647                 goto retry;
2648         }
2649
2650         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2651         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2652                 goto out;
2653
2654         r = __dm_resume(md, map);
2655         if (r)
2656                 goto out;
2657
2658         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2659 out:
2660         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2661
2662         return r;
2663 }
2664
2665 /*
2666  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2667  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2668  * It may be used only from the kernel.
2669  */
2670
2671 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2672 {
2673         struct dm_table *map = NULL;
2674
2675         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2676
2677         if (md->internal_suspend_count++)
2678                 return; /* nested internal suspend */
2679
2680         if (dm_suspended_md(md)) {
2681                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2682                 return; /* nest suspend */
2683         }
2684
2685         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2686
2687         /*
2688          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2689          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2690          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2691          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2692          */
2693         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2694                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2695
2696         dm_table_postsuspend_targets(map);
2697 }
2698
2699 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2700 {
2701         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2702
2703         if (--md->internal_suspend_count)
2704                 return; /* resume from nested internal suspend */
2705
2706         if (dm_suspended_md(md))
2707                 goto done; /* resume from nested suspend */
2708
2709         /*
2710          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2711          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2712          */
2713         (void) __dm_resume(md, NULL);
2714
2715 done:
2716         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2717         smp_mb__after_atomic();
2718         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2719 }
2720
2721 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2722 {
2723         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2724         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2725         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2726 }
2727 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2728
2729 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2730 {
2731         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2732         __dm_internal_resume(md);
2733         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2734 }
2735 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2736
2737 /*
2738  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2739  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2740  */
2741
2742 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2743 {
2744         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2745         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2746                 return;
2747
2748         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2749         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2750         flush_workqueue(md->wq);
2751         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2752 }
2753 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2754
2755 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2756 {
2757         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2758                 goto done;
2759
2760         dm_queue_flush(md);
2761
2762 done:
2763         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2764 }
2765 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2766
2767 /*-----------------------------------------------------------------
2768  * Event notification.
2769  *---------------------------------------------------------------*/
2770 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2771                        unsigned cookie)
2772 {
2773         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2774         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2775
2776         if (!cookie)
2777                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2778         else {
2779                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2780                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2781                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2782                                           action, envp);
2783         }
2784 }
2785
2786 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2787 {
2788         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2789 }
2790
2791 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2792 {
2793         return atomic_read(&md->event_nr);
2794 }
2795
2796 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2797 {
2798         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2799                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2800 }
2801
2802 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2803 {
2804         unsigned long flags;
2805
2806         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2807         list_add(elist, &md->uevent_list);
2808         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2809 }
2810
2811 /*
2812  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2813  * count on 'md'.
2814  */
2815 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2816 {
2817         return md->disk;
2818 }
2819 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2820
2821 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2822 {
2823         return &md->kobj_holder.kobj;
2824 }
2825
2826 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2827 {
2828         struct mapped_device *md;
2829
2830         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2831
2832         spin_lock(&_minor_lock);
2833         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2834                 md = NULL;
2835                 goto out;
2836         }
2837         dm_get(md);
2838 out:
2839         spin_unlock(&_minor_lock);
2840
2841         return md;
2842 }
2843
2844 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2845 {
2846         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2847 }
2848
2849 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2850 {
2851         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2852 }
2853
2854 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2855 {
2856         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2857 }
2858
2859 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2860 {
2861         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2862 }
2863 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2864
2865 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2866 {
2867         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2868 }
2869 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2870
2871 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2872                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2873                                             unsigned min_pool_size)
2874 {
2875         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2876         unsigned int pool_size = 0;
2877         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2878
2879         if (!pools)
2880                 return NULL;
2881
2882         switch (type) {
2883         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2884         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2885         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2886                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2887                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2888                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
2889                 pools->io_bs = bioset_create(pool_size, io_front_pad, 0);
2890                 if (!pools->io_bs)
2891                         goto out;
2892                 if (integrity && bioset_integrity_create(pools->io_bs, pool_size))
2893                         goto out;
2894                 break;
2895         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2896         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2897                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2898                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2899                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2900                 break;
2901         default:
2902                 BUG();
2903         }
2904
2905         pools->bs = bioset_create(pool_size, front_pad, 0);
2906         if (!pools->bs)
2907                 goto out;
2908
2909         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2910                 goto out;
2911
2912         return pools;
2913
2914 out:
2915         dm_free_md_mempools(pools);
2916
2917         return NULL;
2918 }
2919
2920 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2921 {
2922         if (!pools)
2923                 return;
2924
2925         if (pools->bs)
2926                 bioset_free(pools->bs);
2927         if (pools->io_bs)
2928                 bioset_free(pools->io_bs);
2929
2930         kfree(pools);
2931 }
2932
2933 struct dm_pr {
2934         u64     old_key;
2935         u64     new_key;
2936         u32     flags;
2937         bool    fail_early;
2938 };
2939
2940 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
2941                       void *data)
2942 {
2943         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2944         struct dm_table *table;
2945         struct dm_target *ti;
2946         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
2947
2948         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2949         if (!table || !dm_table_get_size(table))
2950                 goto out;
2951
2952         /* We only support devices that have a single target */
2953         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
2954                 goto out;
2955         ti = dm_table_get_target(table, 0);
2956
2957         ret = -EINVAL;
2958         if (!ti->type->iterate_devices)
2959                 goto out;
2960
2961         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
2962 out:
2963         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2964         return ret;
2965 }
2966
2967 /*
2968  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
2969  */
2970 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
2971                             sector_t start, sector_t len, void *data)
2972 {
2973         struct dm_pr *pr = data;
2974         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2975
2976         if (!ops || !ops->pr_register)
2977                 return -EOPNOTSUPP;
2978         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
2979 }
2980
2981 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
2982                           u32 flags)
2983 {
2984         struct dm_pr pr = {
2985                 .old_key        = old_key,
2986                 .new_key        = new_key,
2987                 .flags          = flags,
2988                 .fail_early     = true,
2989         };
2990         int ret;
2991
2992         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
2993         if (ret && new_key) {
2994                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
2995                 pr.old_key = new_key;
2996                 pr.new_key = 0;
2997                 pr.flags = 0;
2998                 pr.fail_early = false;
2999                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3000         }
3001
3002         return ret;
3003 }
3004
3005 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3006                          u32 flags)
3007 {
3008         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3009         const struct pr_ops *ops;
3010         fmode_t mode;
3011         int r;
3012
3013         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3014         if (r < 0)
3015                 return r;
3016
3017         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3018         if (ops && ops->pr_reserve)
3019                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3020         else
3021                 r = -EOPNOTSUPP;
3022
3023         bdput(bdev);
3024         return r;
3025 }
3026
3027 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3028 {
3029         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3030         const struct pr_ops *ops;
3031         fmode_t mode;
3032         int r;
3033
3034         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3035         if (r < 0)
3036                 return r;
3037
3038         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3039         if (ops && ops->pr_release)
3040                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3041         else
3042                 r = -EOPNOTSUPP;
3043
3044         bdput(bdev);
3045         return r;
3046 }
3047
3048 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3049                          enum pr_type type, bool abort)
3050 {
3051         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3052         const struct pr_ops *ops;
3053         fmode_t mode;
3054         int r;
3055
3056         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3057         if (r < 0)
3058                 return r;
3059
3060         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3061         if (ops && ops->pr_preempt)
3062                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3063         else
3064                 r = -EOPNOTSUPP;
3065
3066         bdput(bdev);
3067         return r;
3068 }
3069
3070 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3071 {
3072         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3073         const struct pr_ops *ops;
3074         fmode_t mode;
3075         int r;
3076
3077         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3078         if (r < 0)
3079                 return r;
3080
3081         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3082         if (ops && ops->pr_clear)
3083                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3084         else
3085                 r = -EOPNOTSUPP;
3086
3087         bdput(bdev);
3088         return r;
3089 }
3090
3091 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3092         .pr_register    = dm_pr_register,
3093         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3094         .pr_release     = dm_pr_release,
3095         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3096         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3097 };
3098
3099 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3100         .open = dm_blk_open,
3101         .release = dm_blk_close,
3102         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3103         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3104         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3105         .owner = THIS_MODULE
3106 };
3107
3108 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3109         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3110         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3111 };
3112
3113 /*
3114  * module hooks
3115  */
3116 module_init(dm_init);
3117 module_exit(dm_exit);
3118
3119 module_param(major, uint, 0);
3120 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3121
3122 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3123 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3124
3125 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3126 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3127
3128 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3129 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3130 MODULE_LICENSE("GPL");