c987f9ad24a408d8dd397f134f9f3794a2baa8bb
[linux-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 #include "dm-ima.h"
12
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/mutex.h>
16 #include <linux/sched/mm.h>
17 #include <linux/sched/signal.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/bio.h>
20 #include <linux/mempool.h>
21 #include <linux/dax.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/idr.h>
24 #include <linux/uio.h>
25 #include <linux/hdreg.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/wait.h>
28 #include <linux/pr.h>
29 #include <linux/refcount.h>
30 #include <linux/part_stat.h>
31 #include <linux/blk-crypto.h>
32 #include <linux/blk-crypto-profile.h>
33
34 #define DM_MSG_PREFIX "core"
35
36 /*
37  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
38  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
39  */
40 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
41 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
42
43 /*
44  * For REQ_POLLED fs bio, this flag is set if we link mapped underlying
45  * dm_io into one list, and reuse bio->bi_private as the list head. Before
46  * ending this fs bio, we will recover its ->bi_private.
47  */
48 #define REQ_DM_POLL_LIST        REQ_DRV
49
50 static const char *_name = DM_NAME;
51
52 static unsigned int major = 0;
53 static unsigned int _major = 0;
54
55 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
56
57 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
58
59 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
60
61 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
62
63 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
64
65 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
66 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
67
68 void dm_issue_global_event(void)
69 {
70         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
71         wake_up(&dm_global_eventq);
72 }
73
74 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(stats_enabled);
75 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(swap_bios_enabled);
76 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(zoned_enabled);
77
78 /*
79  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
80  */
81 struct clone_info {
82         struct dm_table *map;
83         struct bio *bio;
84         struct dm_io *io;
85         sector_t sector;
86         unsigned sector_count;
87         bool is_abnormal_io:1;
88         bool submit_as_polled:1;
89 };
90
91 static inline struct dm_target_io *clone_to_tio(struct bio *clone)
92 {
93         return container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
94 }
95
96 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
97 {
98         if (!dm_tio_flagged(clone_to_tio(bio), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
99                 return (char *)bio - DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET - data_size;
100         return (char *)bio - DM_IO_BIO_OFFSET - data_size;
101 }
102 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
103
104 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
105 {
106         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
107         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
108                 return (struct bio *)((char *)io + DM_IO_BIO_OFFSET);
109         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
110         return (struct bio *)((char *)io + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET);
111 }
112 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
113
114 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
115 {
116         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
117 }
118 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
119
120 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
121
122 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
123 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
124
125 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
126 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
127 static int get_swap_bios(void)
128 {
129         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
130         if (unlikely(latch <= 0))
131                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
132         return latch;
133 }
134
135 struct table_device {
136         struct list_head list;
137         refcount_t count;
138         struct dm_dev dm_dev;
139 };
140
141 /*
142  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
143  */
144 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
145 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
146
147 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
148 {
149         int param = READ_ONCE(*module_param);
150         int modified_param = 0;
151         bool modified = true;
152
153         if (param < min)
154                 modified_param = min;
155         else if (param > max)
156                 modified_param = max;
157         else
158                 modified = false;
159
160         if (modified) {
161                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
162                 param = modified_param;
163         }
164
165         return param;
166 }
167
168 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
169                                unsigned def, unsigned max)
170 {
171         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
172         unsigned modified_param = 0;
173
174         if (!param)
175                 modified_param = def;
176         else if (param > max)
177                 modified_param = max;
178
179         if (modified_param) {
180                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
181                 param = modified_param;
182         }
183
184         return param;
185 }
186
187 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
188 {
189         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
190                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
191 }
192 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
193
194 static unsigned dm_get_numa_node(void)
195 {
196         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
197                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
198 }
199
200 static int __init local_init(void)
201 {
202         int r;
203
204         r = dm_uevent_init();
205         if (r)
206                 return r;
207
208         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
209         if (!deferred_remove_workqueue) {
210                 r = -ENOMEM;
211                 goto out_uevent_exit;
212         }
213
214         _major = major;
215         r = register_blkdev(_major, _name);
216         if (r < 0)
217                 goto out_free_workqueue;
218
219         if (!_major)
220                 _major = r;
221
222         return 0;
223
224 out_free_workqueue:
225         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
226 out_uevent_exit:
227         dm_uevent_exit();
228
229         return r;
230 }
231
232 static void local_exit(void)
233 {
234         flush_scheduled_work();
235         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
236
237         unregister_blkdev(_major, _name);
238         dm_uevent_exit();
239
240         _major = 0;
241
242         DMINFO("cleaned up");
243 }
244
245 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
246         local_init,
247         dm_target_init,
248         dm_linear_init,
249         dm_stripe_init,
250         dm_io_init,
251         dm_kcopyd_init,
252         dm_interface_init,
253         dm_statistics_init,
254 };
255
256 static void (*_exits[])(void) = {
257         local_exit,
258         dm_target_exit,
259         dm_linear_exit,
260         dm_stripe_exit,
261         dm_io_exit,
262         dm_kcopyd_exit,
263         dm_interface_exit,
264         dm_statistics_exit,
265 };
266
267 static int __init dm_init(void)
268 {
269         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
270         int r, i;
271
272 #if (IS_ENABLED(CONFIG_IMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE))
273         DMWARN("CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE is disabled."
274                " Duplicate IMA measurements will not be recorded in the IMA log.");
275 #endif
276
277         for (i = 0; i < count; i++) {
278                 r = _inits[i]();
279                 if (r)
280                         goto bad;
281         }
282
283         return 0;
284 bad:
285         while (i--)
286                 _exits[i]();
287
288         return r;
289 }
290
291 static void __exit dm_exit(void)
292 {
293         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
294
295         while (i--)
296                 _exits[i]();
297
298         /*
299          * Should be empty by this point.
300          */
301         idr_destroy(&_minor_idr);
302 }
303
304 /*
305  * Block device functions
306  */
307 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
308 {
309         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
310 }
311
312 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
313 {
314         struct mapped_device *md;
315
316         spin_lock(&_minor_lock);
317
318         md = bdev->bd_disk->private_data;
319         if (!md)
320                 goto out;
321
322         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
323             dm_deleting_md(md)) {
324                 md = NULL;
325                 goto out;
326         }
327
328         dm_get(md);
329         atomic_inc(&md->open_count);
330 out:
331         spin_unlock(&_minor_lock);
332
333         return md ? 0 : -ENXIO;
334 }
335
336 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
337 {
338         struct mapped_device *md;
339
340         spin_lock(&_minor_lock);
341
342         md = disk->private_data;
343         if (WARN_ON(!md))
344                 goto out;
345
346         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
347             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
348                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
349
350         dm_put(md);
351 out:
352         spin_unlock(&_minor_lock);
353 }
354
355 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
356 {
357         return atomic_read(&md->open_count);
358 }
359
360 /*
361  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
362  */
363 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
364 {
365         int r = 0;
366
367         spin_lock(&_minor_lock);
368
369         if (dm_open_count(md)) {
370                 r = -EBUSY;
371                 if (mark_deferred)
372                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
373         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
374                 r = -EEXIST;
375         else
376                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
377
378         spin_unlock(&_minor_lock);
379
380         return r;
381 }
382
383 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
384 {
385         int r = 0;
386
387         spin_lock(&_minor_lock);
388
389         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
390                 r = -EBUSY;
391         else
392                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
393
394         spin_unlock(&_minor_lock);
395
396         return r;
397 }
398
399 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
400 {
401         dm_deferred_remove();
402 }
403
404 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
405 {
406         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
407
408         return dm_get_geometry(md, geo);
409 }
410
411 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
412                             struct block_device **bdev)
413 {
414         struct dm_target *tgt;
415         struct dm_table *map;
416         int r;
417
418 retry:
419         r = -ENOTTY;
420         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
421         if (!map || !dm_table_get_size(map))
422                 return r;
423
424         /* We only support devices that have a single target */
425         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
426                 return r;
427
428         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
429         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
430                 return r;
431
432         if (dm_suspended_md(md))
433                 return -EAGAIN;
434
435         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
436         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
437                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
438                 msleep(10);
439                 goto retry;
440         }
441
442         return r;
443 }
444
445 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
446 {
447         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
448 }
449
450 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
451                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
452 {
453         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
454         int r, srcu_idx;
455
456         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
457         if (r < 0)
458                 goto out;
459
460         if (r > 0) {
461                 /*
462                  * Target determined this ioctl is being issued against a
463                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
464                  */
465                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
466                         DMDEBUG_LIMIT(
467         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
468                                 current->comm, cmd);
469                         r = -ENOIOCTLCMD;
470                         goto out;
471                 }
472         }
473
474         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
475                 r = -ENOTTY;
476         else
477                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
478 out:
479         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
480         return r;
481 }
482
483 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
484 {
485         return jiffies_to_nsecs(clone_to_tio(bio)->io->start_time);
486 }
487 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
488
489 static bool bio_is_flush_with_data(struct bio *bio)
490 {
491         return ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size);
492 }
493
494 static void dm_io_acct(struct dm_io *io, bool end)
495 {
496         struct dm_stats_aux *stats_aux = &io->stats_aux;
497         unsigned long start_time = io->start_time;
498         struct mapped_device *md = io->md;
499         struct bio *bio = io->orig_bio;
500         unsigned int sectors;
501
502         /*
503          * If REQ_PREFLUSH set, don't account payload, it will be
504          * submitted (and accounted) after this flush completes.
505          */
506         if (bio_is_flush_with_data(bio))
507                 sectors = 0;
508         else if (likely(!(dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT))))
509                 sectors = bio_sectors(bio);
510         else
511                 sectors = io->sectors;
512
513         if (!end)
514                 bdev_start_io_acct(bio->bi_bdev, sectors, bio_op(bio),
515                                    start_time);
516         else
517                 bdev_end_io_acct(bio->bi_bdev, bio_op(bio), start_time);
518
519         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
520             unlikely(dm_stats_used(&md->stats))) {
521                 sector_t sector;
522
523                 if (likely(!dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT)))
524                         sector = bio->bi_iter.bi_sector;
525                 else
526                         sector = bio_end_sector(bio) - io->sector_offset;
527
528                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
529                                     sector, sectors,
530                                     end, start_time, stats_aux);
531         }
532 }
533
534 static void __dm_start_io_acct(struct dm_io *io)
535 {
536         dm_io_acct(io, false);
537 }
538
539 static void dm_start_io_acct(struct dm_io *io, struct bio *clone)
540 {
541         /*
542          * Ensure IO accounting is only ever started once.
543          */
544         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
545                 return;
546
547         /* Expect no possibility for race unless DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO. */
548         if (!clone || likely(dm_tio_is_normal(clone_to_tio(clone)))) {
549                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
550         } else {
551                 unsigned long flags;
552                 /* Can afford locking given DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO */
553                 spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
554                 if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED)) {
555                         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
556                         return;
557                 }
558                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
559                 spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
560         }
561
562         __dm_start_io_acct(io);
563 }
564
565 static void dm_end_io_acct(struct dm_io *io)
566 {
567         dm_io_acct(io, true);
568 }
569
570 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
571 {
572         struct dm_io *io;
573         struct dm_target_io *tio;
574         struct bio *clone;
575
576         clone = bio_alloc_clone(NULL, bio, GFP_NOIO, &md->mempools->io_bs);
577         /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
578         clone->bi_bdev = md->disk->part0;
579
580         tio = clone_to_tio(clone);
581         tio->flags = 0;
582         dm_tio_set_flag(tio, DM_TIO_INSIDE_DM_IO);
583         tio->io = NULL;
584
585         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
586         io->magic = DM_IO_MAGIC;
587         io->status = BLK_STS_OK;
588
589         /* one ref is for submission, the other is for completion */
590         atomic_set(&io->io_count, 2);
591         this_cpu_inc(*md->pending_io);
592         io->orig_bio = bio;
593         io->split_bio = NULL;
594         io->md = md;
595         spin_lock_init(&io->lock);
596         io->start_time = jiffies;
597         io->flags = 0;
598
599         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled))
600                 dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
601
602         return io;
603 }
604
605 static void free_io(struct dm_io *io)
606 {
607         bio_put(&io->tio.clone);
608 }
609
610 static struct bio *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
611                              unsigned target_bio_nr, unsigned *len, gfp_t gfp_mask)
612 {
613         struct dm_target_io *tio;
614         struct bio *clone;
615
616         if (!ci->io->tio.io) {
617                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
618                 tio = &ci->io->tio;
619                 /* alloc_io() already initialized embedded clone */
620                 clone = &tio->clone;
621         } else {
622                 struct mapped_device *md = ci->io->md;
623
624                 clone = bio_alloc_clone(NULL, ci->bio, gfp_mask,
625                                         &md->mempools->bs);
626                 if (!clone)
627                         return NULL;
628                 /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
629                 clone->bi_bdev = md->disk->part0;
630
631                 /* REQ_DM_POLL_LIST shouldn't be inherited */
632                 clone->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
633
634                 tio = clone_to_tio(clone);
635                 tio->flags = 0; /* also clears DM_TIO_INSIDE_DM_IO */
636         }
637
638         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
639         tio->io = ci->io;
640         tio->ti = ti;
641         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
642         tio->len_ptr = len;
643         tio->old_sector = 0;
644
645         if (len) {
646                 clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(*len);
647                 if (bio_integrity(clone))
648                         bio_integrity_trim(clone);
649         }
650
651         return clone;
652 }
653
654 static void free_tio(struct bio *clone)
655 {
656         if (dm_tio_flagged(clone_to_tio(clone), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
657                 return;
658         bio_put(clone);
659 }
660
661 /*
662  * Add the bio to the list of deferred io.
663  */
664 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
665 {
666         unsigned long flags;
667
668         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
669         bio_list_add(&md->deferred, bio);
670         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
671         queue_work(md->wq, &md->work);
672 }
673
674 /*
675  * Everyone (including functions in this file), should use this
676  * function to access the md->map field, and make sure they call
677  * dm_put_live_table() when finished.
678  */
679 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md,
680                                    int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
681 {
682         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
683
684         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
685 }
686
687 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md,
688                        int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
689 {
690         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
691 }
692
693 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
694 {
695         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
696         synchronize_rcu_expedited();
697 }
698
699 /*
700  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
701  * The caller must not block between these two functions.
702  */
703 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
704 {
705         rcu_read_lock();
706         return rcu_dereference(md->map);
707 }
708
709 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
710 {
711         rcu_read_unlock();
712 }
713
714 static inline struct dm_table *dm_get_live_table_bio(struct mapped_device *md,
715                                                      int *srcu_idx, unsigned bio_opf)
716 {
717         if (bio_opf & REQ_NOWAIT)
718                 return dm_get_live_table_fast(md);
719         else
720                 return dm_get_live_table(md, srcu_idx);
721 }
722
723 static inline void dm_put_live_table_bio(struct mapped_device *md, int srcu_idx,
724                                          unsigned bio_opf)
725 {
726         if (bio_opf & REQ_NOWAIT)
727                 dm_put_live_table_fast(md);
728         else
729                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
730 }
731
732 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
733
734 /*
735  * Open a table device so we can use it as a map destination.
736  */
737 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
738                              struct mapped_device *md)
739 {
740         struct block_device *bdev;
741         u64 part_off;
742         int r;
743
744         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
745
746         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
747         if (IS_ERR(bdev))
748                 return PTR_ERR(bdev);
749
750         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
751         if (r) {
752                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
753                 return r;
754         }
755
756         td->dm_dev.bdev = bdev;
757         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &part_off);
758         return 0;
759 }
760
761 /*
762  * Close a table device that we've been using.
763  */
764 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
765 {
766         if (!td->dm_dev.bdev)
767                 return;
768
769         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
770         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
771         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
772         td->dm_dev.bdev = NULL;
773         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
774 }
775
776 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
777                                               fmode_t mode)
778 {
779         struct table_device *td;
780
781         list_for_each_entry(td, l, list)
782                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
783                         return td;
784
785         return NULL;
786 }
787
788 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
789                         struct dm_dev **result)
790 {
791         int r;
792         struct table_device *td;
793
794         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
795         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
796         if (!td) {
797                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
798                 if (!td) {
799                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
800                         return -ENOMEM;
801                 }
802
803                 td->dm_dev.mode = mode;
804                 td->dm_dev.bdev = NULL;
805
806                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
807                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
808                         kfree(td);
809                         return r;
810                 }
811
812                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
813
814                 refcount_set(&td->count, 1);
815                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
816         } else {
817                 refcount_inc(&td->count);
818         }
819         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
820
821         *result = &td->dm_dev;
822         return 0;
823 }
824
825 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
826 {
827         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
828
829         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
830         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
831                 close_table_device(td, md);
832                 list_del(&td->list);
833                 kfree(td);
834         }
835         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
836 }
837
838 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
839 {
840         struct list_head *tmp, *next;
841
842         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
843                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
844
845                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
846                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
847                 kfree(td);
848         }
849 }
850
851 /*
852  * Get the geometry associated with a dm device
853  */
854 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
855 {
856         *geo = md->geometry;
857
858         return 0;
859 }
860
861 /*
862  * Set the geometry of a device.
863  */
864 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
865 {
866         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
867
868         if (geo->start > sz) {
869                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
870                 return -EINVAL;
871         }
872
873         md->geometry = *geo;
874
875         return 0;
876 }
877
878 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
879 {
880         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
881 }
882
883 /*
884  * Return true if the dm_io's original bio is requeued.
885  * io->status is updated with error if requeue disallowed.
886  */
887 static bool dm_handle_requeue(struct dm_io *io)
888 {
889         struct bio *bio = io->split_bio ? io->split_bio : io->orig_bio;
890         bool handle_requeue = (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE);
891         bool handle_polled_eagain = ((io->status == BLK_STS_AGAIN) &&
892                                      (bio->bi_opf & REQ_POLLED));
893         struct mapped_device *md = io->md;
894         bool requeued = false;
895
896         if (handle_requeue || handle_polled_eagain) {
897                 unsigned long flags;
898
899                 if (bio->bi_opf & REQ_POLLED) {
900                         /*
901                          * Upper layer won't help us poll split bio
902                          * (io->orig_bio may only reflect a subset of the
903                          * pre-split original) so clear REQ_POLLED.
904                          */
905                         bio_clear_polled(bio);
906                 }
907
908                 /*
909                  * Target requested pushing back the I/O or
910                  * polled IO hit BLK_STS_AGAIN.
911                  */
912                 spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
913                 if ((__noflush_suspending(md) &&
914                      !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) ||
915                     handle_polled_eagain) {
916                         bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
917                         requeued = true;
918                 } else {
919                         /*
920                          * noflush suspend was interrupted or this is
921                          * a write to a zoned target.
922                          */
923                         io->status = BLK_STS_IOERR;
924                 }
925                 spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
926         }
927
928         if (requeued)
929                 queue_work(md->wq, &md->work);
930
931         return requeued;
932 }
933
934 static void dm_io_complete(struct dm_io *io)
935 {
936         struct bio *bio = io->split_bio ? io->split_bio : io->orig_bio;
937         struct mapped_device *md = io->md;
938         blk_status_t io_error;
939         bool requeued;
940
941         requeued = dm_handle_requeue(io);
942
943         io_error = io->status;
944         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
945                 dm_end_io_acct(io);
946         else if (!io_error) {
947                 /*
948                  * Must handle target that DM_MAPIO_SUBMITTED only to
949                  * then bio_endio() rather than dm_submit_bio_remap()
950                  */
951                 __dm_start_io_acct(io);
952                 dm_end_io_acct(io);
953         }
954         free_io(io);
955         smp_wmb();
956         this_cpu_dec(*md->pending_io);
957
958         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
959         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
960                 wake_up(&md->wait);
961
962         /* Return early if the original bio was requeued */
963         if (requeued)
964                 return;
965
966         if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
967                 /*
968                  * Preflush done for flush with data, reissue
969                  * without REQ_PREFLUSH.
970                  */
971                 bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
972                 queue_io(md, bio);
973         } else {
974                 /* done with normal IO or empty flush */
975                 if (io_error)
976                         bio->bi_status = io_error;
977                 bio_endio(bio);
978         }
979 }
980
981 /*
982  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
983  * cloned into, completing the original io if necc.
984  */
985 static inline void __dm_io_dec_pending(struct dm_io *io)
986 {
987         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count))
988                 dm_io_complete(io);
989 }
990
991 static void dm_io_set_error(struct dm_io *io, blk_status_t error)
992 {
993         unsigned long flags;
994
995         /* Push-back supersedes any I/O errors */
996         spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
997         if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
998               __noflush_suspending(io->md))) {
999                 io->status = error;
1000         }
1001         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
1002 }
1003
1004 static void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
1005 {
1006         if (unlikely(error))
1007                 dm_io_set_error(io, error);
1008
1009         __dm_io_dec_pending(io);
1010 }
1011
1012 void disable_discard(struct mapped_device *md)
1013 {
1014         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1015
1016         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
1017         limits->max_discard_sectors = 0;
1018 }
1019
1020 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
1021 {
1022         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1023
1024         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
1025         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
1026 }
1027
1028 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1029 {
1030         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
1031 }
1032
1033 static void clone_endio(struct bio *bio)
1034 {
1035         blk_status_t error = bio->bi_status;
1036         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1037         struct dm_target *ti = tio->ti;
1038         dm_endio_fn endio = ti->type->end_io;
1039         struct dm_io *io = tio->io;
1040         struct mapped_device *md = io->md;
1041
1042         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
1043                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1044                     !bdev_max_discard_sectors(bio->bi_bdev))
1045                         disable_discard(md);
1046                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1047                          !bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
1048                         disable_write_zeroes(md);
1049         }
1050
1051         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1052             unlikely(blk_queue_is_zoned(bdev_get_queue(bio->bi_bdev))))
1053                 dm_zone_endio(io, bio);
1054
1055         if (endio) {
1056                 int r = endio(ti, bio, &error);
1057                 switch (r) {
1058                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1059                         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1060                                 /*
1061                                  * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
1062                                  * target will break the sequential write pattern:
1063                                  * fail such IO.
1064                                  */
1065                                 if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
1066                                         error = BLK_STS_IOERR;
1067                                 else
1068                                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1069                         } else
1070                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1071                         fallthrough;
1072                 case DM_ENDIO_DONE:
1073                         break;
1074                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1075                         /* The target will handle the io */
1076                         return;
1077                 default:
1078                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1079                         BUG();
1080                 }
1081         }
1082
1083         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1084             unlikely(swap_bios_limit(ti, bio)))
1085                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1086
1087         free_tio(bio);
1088         dm_io_dec_pending(io, error);
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1093  * target boundary.
1094  */
1095 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1096                                                   sector_t target_offset)
1097 {
1098         return ti->len - target_offset;
1099 }
1100
1101 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1102 {
1103         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1104         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1105
1106         /*
1107          * Does the target need to split IO even further?
1108          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1109          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1110          *   blk_queue_split() isn't possible here.
1111          */
1112         if (!ti->max_io_len)
1113                 return len;
1114         return min_t(sector_t, len,
1115                 min(queue_max_sectors(ti->table->md->queue),
1116                     blk_chunk_sectors_left(target_offset, ti->max_io_len)));
1117 }
1118
1119 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1120 {
1121         if (len > UINT_MAX) {
1122                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1123                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1124                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1125                 return -EINVAL;
1126         }
1127
1128         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1129
1130         return 0;
1131 }
1132 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1133
1134 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1135                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1136         __acquires(md->io_barrier)
1137 {
1138         struct dm_table *map;
1139         struct dm_target *ti;
1140
1141         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1142         if (!map)
1143                 return NULL;
1144
1145         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1146         if (!ti)
1147                 return NULL;
1148
1149         return ti;
1150 }
1151
1152 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1153                 long nr_pages, enum dax_access_mode mode, void **kaddr,
1154                 pfn_t *pfn)
1155 {
1156         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1157         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1158         struct dm_target *ti;
1159         long len, ret = -EIO;
1160         int srcu_idx;
1161
1162         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1163
1164         if (!ti)
1165                 goto out;
1166         if (!ti->type->direct_access)
1167                 goto out;
1168         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1169         if (len < 1)
1170                 goto out;
1171         nr_pages = min(len, nr_pages);
1172         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, mode, kaddr, pfn);
1173
1174  out:
1175         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1176
1177         return ret;
1178 }
1179
1180 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1181                                   size_t nr_pages)
1182 {
1183         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1184         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1185         struct dm_target *ti;
1186         int ret = -EIO;
1187         int srcu_idx;
1188
1189         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1190
1191         if (!ti)
1192                 goto out;
1193         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1194                 /*
1195                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1196                  *  here, something is wrong.
1197                  */
1198                 goto out;
1199         }
1200         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1201  out:
1202         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1203
1204         return ret;
1205 }
1206
1207 static size_t dm_dax_recovery_write(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1208                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1209 {
1210         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1211         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1212         struct dm_target *ti;
1213         int srcu_idx;
1214         long ret = 0;
1215
1216         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1217         if (!ti || !ti->type->dax_recovery_write)
1218                 goto out;
1219
1220         ret = ti->type->dax_recovery_write(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1221 out:
1222         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1223         return ret;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1228  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1229  * operations, REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes) and any bio serviced by
1230  * __send_duplicate_bios().
1231  *
1232  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1233  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1234  * sent in a next bio.
1235  *
1236  * A diagram that explains the arithmetics:
1237  * +--------------------+---------------+-------+
1238  * |         1          |       2       |   3   |
1239  * +--------------------+---------------+-------+
1240  *
1241  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1242  *                      <----- bio_sectors ----->
1243  *                      <-- n_sectors -->
1244  *
1245  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1246  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1247  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1248  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1249  *       to make it empty)
1250  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1251  *
1252  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1253  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1254  * copies of the bio.
1255  */
1256 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1257 {
1258         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1259         unsigned bio_sectors = bio_sectors(bio);
1260
1261         BUG_ON(dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
1262         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1263         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1264         BUG_ON(bio_sectors > *tio->len_ptr);
1265         BUG_ON(n_sectors > bio_sectors);
1266
1267         *tio->len_ptr -= bio_sectors - n_sectors;
1268         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1269
1270         /*
1271          * __split_and_process_bio() may have already saved mapped part
1272          * for accounting but it is being reduced so update accordingly.
1273          */
1274         dm_io_set_flag(tio->io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1275         tio->io->sectors = n_sectors;
1276 }
1277 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1278
1279 /*
1280  * @clone: clone bio that DM core passed to target's .map function
1281  * @tgt_clone: clone of @clone bio that target needs submitted
1282  *
1283  * Targets should use this interface to submit bios they take
1284  * ownership of when returning DM_MAPIO_SUBMITTED.
1285  *
1286  * Target should also enable ti->accounts_remapped_io
1287  */
1288 void dm_submit_bio_remap(struct bio *clone, struct bio *tgt_clone)
1289 {
1290         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1291         struct dm_io *io = tio->io;
1292
1293         /* establish bio that will get submitted */
1294         if (!tgt_clone)
1295                 tgt_clone = clone;
1296
1297         /*
1298          * Account io->origin_bio to DM dev on behalf of target
1299          * that took ownership of IO with DM_MAPIO_SUBMITTED.
1300          */
1301         dm_start_io_acct(io, clone);
1302
1303         trace_block_bio_remap(tgt_clone, disk_devt(io->md->disk),
1304                               tio->old_sector);
1305         submit_bio_noacct(tgt_clone);
1306 }
1307 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_submit_bio_remap);
1308
1309 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1310 {
1311         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1312         while (latch < md->swap_bios) {
1313                 cond_resched();
1314                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1315                 md->swap_bios--;
1316         }
1317         while (latch > md->swap_bios) {
1318                 cond_resched();
1319                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1320                 md->swap_bios++;
1321         }
1322         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1323 }
1324
1325 static void __map_bio(struct bio *clone)
1326 {
1327         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1328         struct dm_target *ti = tio->ti;
1329         struct dm_io *io = tio->io;
1330         struct mapped_device *md = io->md;
1331         int r;
1332
1333         clone->bi_end_io = clone_endio;
1334
1335         /*
1336          * Map the clone.
1337          */
1338         tio->old_sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1339
1340         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1341             unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1342                 int latch = get_swap_bios();
1343                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1344                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1345                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1346         }
1347
1348         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1349                 /*
1350                  * Check if the IO needs a special mapping due to zone append
1351                  * emulation on zoned target. In this case, dm_zone_map_bio()
1352                  * calls the target map operation.
1353                  */
1354                 if (unlikely(dm_emulate_zone_append(md)))
1355                         r = dm_zone_map_bio(tio);
1356                 else
1357                         r = ti->type->map(ti, clone);
1358         } else
1359                 r = ti->type->map(ti, clone);
1360
1361         switch (r) {
1362         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1363                 /* target has assumed ownership of this io */
1364                 if (!ti->accounts_remapped_io)
1365                         dm_start_io_acct(io, clone);
1366                 break;
1367         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1368                 dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1369                 break;
1370         case DM_MAPIO_KILL:
1371         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1372                 if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1373                     unlikely(swap_bios_limit(ti, clone)))
1374                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1375                 free_tio(clone);
1376                 if (r == DM_MAPIO_KILL)
1377                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1378                 else
1379                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1380                 break;
1381         default:
1382                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1383                 BUG();
1384         }
1385 }
1386
1387 static void setup_split_accounting(struct clone_info *ci, unsigned len)
1388 {
1389         struct dm_io *io = ci->io;
1390
1391         if (ci->sector_count > len) {
1392                 /*
1393                  * Split needed, save the mapped part for accounting.
1394                  * NOTE: dm_accept_partial_bio() will update accordingly.
1395                  */
1396                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1397                 io->sectors = len;
1398         }
1399
1400         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
1401             unlikely(dm_stats_used(&io->md->stats))) {
1402                 /*
1403                  * Save bi_sector in terms of its offset from end of
1404                  * original bio, only needed for DM-stats' benefit.
1405                  * - saved regardless of whether split needed so that
1406                  *   dm_accept_partial_bio() doesn't need to.
1407                  */
1408                 io->sector_offset = bio_end_sector(ci->bio) - ci->sector;
1409         }
1410 }
1411
1412 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1413                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1414 {
1415         struct bio *bio;
1416         int try;
1417
1418         for (try = 0; try < 2; try++) {
1419                 int bio_nr;
1420
1421                 if (try)
1422                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1423                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1424                         bio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, NULL,
1425                                         try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1426                         if (!bio)
1427                                 break;
1428
1429                         bio_list_add(blist, bio);
1430                 }
1431                 if (try)
1432                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1433                 if (bio_nr == num_bios)
1434                         return;
1435
1436                 while ((bio = bio_list_pop(blist)))
1437                         free_tio(bio);
1438         }
1439 }
1440
1441 static int __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1442                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1443 {
1444         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1445         struct bio *clone;
1446         int ret = 0;
1447
1448         switch (num_bios) {
1449         case 0:
1450                 break;
1451         case 1:
1452                 if (len)
1453                         setup_split_accounting(ci, *len);
1454                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, len, GFP_NOIO);
1455                 __map_bio(clone);
1456                 ret = 1;
1457                 break;
1458         default:
1459                 /* dm_accept_partial_bio() is not supported with shared tio->len_ptr */
1460                 alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1461                 while ((clone = bio_list_pop(&blist))) {
1462                         dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1463                         __map_bio(clone);
1464                         ret += 1;
1465                 }
1466                 break;
1467         }
1468
1469         return ret;
1470 }
1471
1472 static void __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1473 {
1474         unsigned target_nr = 0;
1475         struct dm_target *ti;
1476         struct bio flush_bio;
1477
1478         /*
1479          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1480          * need to reference it after submit. It's just used as
1481          * the basis for the clone(s).
1482          */
1483         bio_init(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0, NULL, 0,
1484                  REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC);
1485
1486         ci->bio = &flush_bio;
1487         ci->sector_count = 0;
1488         ci->io->tio.clone.bi_iter.bi_size = 0;
1489
1490         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++))) {
1491                 int bios;
1492
1493                 atomic_add(ti->num_flush_bios, &ci->io->io_count);
1494                 bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1495                 atomic_sub(ti->num_flush_bios - bios, &ci->io->io_count);
1496         }
1497
1498         /*
1499          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1500          * reference won't reach 0 without the following subtraction
1501          */
1502         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1503
1504         bio_uninit(ci->bio);
1505 }
1506
1507 static void __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1508                                         unsigned num_bios)
1509 {
1510         unsigned len;
1511         int bios;
1512
1513         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1514                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1515
1516         atomic_add(num_bios, &ci->io->io_count);
1517         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1518         /*
1519          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1520          * reference won't reach 0 without the following (+1) subtraction
1521          */
1522         atomic_sub(num_bios - bios + 1, &ci->io->io_count);
1523
1524         ci->sector += len;
1525         ci->sector_count -= len;
1526 }
1527
1528 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1529 {
1530         unsigned int op = bio_op(bio);
1531
1532         if (op != REQ_OP_READ && op != REQ_OP_WRITE && op != REQ_OP_FLUSH) {
1533                 switch (op) {
1534                 case REQ_OP_DISCARD:
1535                 case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1536                 case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1537                         return true;
1538                 default:
1539                         break;
1540                 }
1541         }
1542
1543         return false;
1544 }
1545
1546 static blk_status_t __process_abnormal_io(struct clone_info *ci,
1547                                           struct dm_target *ti)
1548 {
1549         unsigned num_bios = 0;
1550
1551         switch (bio_op(ci->bio)) {
1552         case REQ_OP_DISCARD:
1553                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1554                 break;
1555         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1556                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1557                 break;
1558         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1559                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1560                 break;
1561         }
1562
1563         /*
1564          * Even though the device advertised support for this type of
1565          * request, that does not mean every target supports it, and
1566          * reconfiguration might also have changed that since the
1567          * check was performed.
1568          */
1569         if (unlikely(!num_bios))
1570                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1571
1572         __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1573         return BLK_STS_OK;
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Reuse ->bi_private as dm_io list head for storing all dm_io instances
1578  * associated with this bio, and this bio's bi_private needs to be
1579  * stored in dm_io->data before the reuse.
1580  *
1581  * bio->bi_private is owned by fs or upper layer, so block layer won't
1582  * touch it after splitting. Meantime it won't be changed by anyone after
1583  * bio is submitted. So this reuse is safe.
1584  */
1585 static inline struct dm_io **dm_poll_list_head(struct bio *bio)
1586 {
1587         return (struct dm_io **)&bio->bi_private;
1588 }
1589
1590 static void dm_queue_poll_io(struct bio *bio, struct dm_io *io)
1591 {
1592         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1593
1594         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST)) {
1595                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1596                 /*
1597                  * Save .bi_private into dm_io, so that we can reuse
1598                  * .bi_private as dm_io list head for storing dm_io list
1599                  */
1600                 io->data = bio->bi_private;
1601
1602                 /* tell block layer to poll for completion */
1603                 bio->bi_cookie = ~BLK_QC_T_NONE;
1604
1605                 io->next = NULL;
1606         } else {
1607                 /*
1608                  * bio recursed due to split, reuse original poll list,
1609                  * and save bio->bi_private too.
1610                  */
1611                 io->data = (*head)->data;
1612                 io->next = *head;
1613         }
1614
1615         *head = io;
1616 }
1617
1618 /*
1619  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1620  */
1621 static blk_status_t __split_and_process_bio(struct clone_info *ci)
1622 {
1623         struct bio *clone;
1624         struct dm_target *ti;
1625         unsigned len;
1626
1627         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1628         if (unlikely(!ti))
1629                 return BLK_STS_IOERR;
1630
1631         if (unlikely((ci->bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) != 0) &&
1632             unlikely(!dm_target_supports_nowait(ti->type)))
1633                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1634
1635         if (unlikely(ci->is_abnormal_io))
1636                 return __process_abnormal_io(ci, ti);
1637
1638         /*
1639          * Only support bio polling for normal IO, and the target io is
1640          * exactly inside the dm_io instance (verified in dm_poll_dm_io)
1641          */
1642         ci->submit_as_polled = ci->bio->bi_opf & REQ_POLLED;
1643
1644         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1645         setup_split_accounting(ci, len);
1646         clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOIO);
1647         __map_bio(clone);
1648
1649         ci->sector += len;
1650         ci->sector_count -= len;
1651
1652         return BLK_STS_OK;
1653 }
1654
1655 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1656                             struct dm_table *map, struct bio *bio, bool is_abnormal)
1657 {
1658         ci->map = map;
1659         ci->io = alloc_io(md, bio);
1660         ci->bio = bio;
1661         ci->is_abnormal_io = is_abnormal;
1662         ci->submit_as_polled = false;
1663         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1664         ci->sector_count = bio_sectors(bio);
1665
1666         /* Shouldn't happen but sector_count was being set to 0 so... */
1667         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1668             WARN_ON_ONCE(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)) && ci->sector_count))
1669                 ci->sector_count = 0;
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1674  */
1675 static void dm_split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1676                                      struct dm_table *map, struct bio *bio)
1677 {
1678         struct clone_info ci;
1679         struct dm_io *io;
1680         blk_status_t error = BLK_STS_OK;
1681         bool is_abnormal;
1682
1683         is_abnormal = is_abnormal_io(bio);
1684         if (unlikely(is_abnormal)) {
1685                 /*
1686                  * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, etc)
1687                  * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1688                  */
1689                 blk_queue_split(&bio);
1690         }
1691
1692         init_clone_info(&ci, md, map, bio, is_abnormal);
1693         io = ci.io;
1694
1695         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1696                 __send_empty_flush(&ci);
1697                 /* dm_io_complete submits any data associated with flush */
1698                 goto out;
1699         }
1700
1701         error = __split_and_process_bio(&ci);
1702         if (error || !ci.sector_count)
1703                 goto out;
1704         /*
1705          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct() so it gets handled
1706          * *after* bios already submitted have been completely processed.
1707          */
1708         WARN_ON_ONCE(!dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT));
1709         io->split_bio = bio_split(bio, io->sectors, GFP_NOIO,
1710                                   &md->queue->bio_split);
1711         bio_chain(io->split_bio, bio);
1712         trace_block_split(io->split_bio, bio->bi_iter.bi_sector);
1713         submit_bio_noacct(bio);
1714 out:
1715         /*
1716          * Drop the extra reference count for non-POLLED bio, and hold one
1717          * reference for POLLED bio, which will be released in dm_poll_bio
1718          *
1719          * Add every dm_io instance into the dm_io list head which is stored
1720          * in bio->bi_private, so that dm_poll_bio can poll them all.
1721          */
1722         if (error || !ci.submit_as_polled) {
1723                 /*
1724                  * In case of submission failure, the extra reference for
1725                  * submitting io isn't consumed yet
1726                  */
1727                 if (error)
1728                         atomic_dec(&io->io_count);
1729                 dm_io_dec_pending(io, error);
1730         } else
1731                 dm_queue_poll_io(bio, io);
1732 }
1733
1734 static void dm_submit_bio(struct bio *bio)
1735 {
1736         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1737         int srcu_idx;
1738         struct dm_table *map;
1739         unsigned bio_opf = bio->bi_opf;
1740
1741         map = dm_get_live_table_bio(md, &srcu_idx, bio_opf);
1742
1743         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1744         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1745             unlikely(!map)) {
1746                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1747                         bio_wouldblock_error(bio);
1748                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1749                         bio_io_error(bio);
1750                 else
1751                         queue_io(md, bio);
1752                 goto out;
1753         }
1754
1755         dm_split_and_process_bio(md, map, bio);
1756 out:
1757         dm_put_live_table_bio(md, srcu_idx, bio_opf);
1758 }
1759
1760 static bool dm_poll_dm_io(struct dm_io *io, struct io_comp_batch *iob,
1761                           unsigned int flags)
1762 {
1763         WARN_ON_ONCE(!dm_tio_is_normal(&io->tio));
1764
1765         /* don't poll if the mapped io is done */
1766         if (atomic_read(&io->io_count) > 1)
1767                 bio_poll(&io->tio.clone, iob, flags);
1768
1769         /* bio_poll holds the last reference */
1770         return atomic_read(&io->io_count) == 1;
1771 }
1772
1773 static int dm_poll_bio(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob,
1774                        unsigned int flags)
1775 {
1776         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1777         struct dm_io *list = *head;
1778         struct dm_io *tmp = NULL;
1779         struct dm_io *curr, *next;
1780
1781         /* Only poll normal bio which was marked as REQ_DM_POLL_LIST */
1782         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST))
1783                 return 0;
1784
1785         WARN_ON_ONCE(!list);
1786
1787         /*
1788          * Restore .bi_private before possibly completing dm_io.
1789          *
1790          * bio_poll() is only possible once @bio has been completely
1791          * submitted via submit_bio_noacct()'s depth-first submission.
1792          * So there is no dm_queue_poll_io() race associated with
1793          * clearing REQ_DM_POLL_LIST here.
1794          */
1795         bio->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
1796         bio->bi_private = list->data;
1797
1798         for (curr = list, next = curr->next; curr; curr = next, next =
1799                         curr ? curr->next : NULL) {
1800                 if (dm_poll_dm_io(curr, iob, flags)) {
1801                         /*
1802                          * clone_endio() has already occurred, so no
1803                          * error handling is needed here.
1804                          */
1805                         __dm_io_dec_pending(curr);
1806                 } else {
1807                         curr->next = tmp;
1808                         tmp = curr;
1809                 }
1810         }
1811
1812         /* Not done? */
1813         if (tmp) {
1814                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1815                 /* Reset bio->bi_private to dm_io list head */
1816                 *head = tmp;
1817                 return 0;
1818         }
1819         return 1;
1820 }
1821
1822 /*-----------------------------------------------------------------
1823  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1824  *---------------------------------------------------------------*/
1825 static void free_minor(int minor)
1826 {
1827         spin_lock(&_minor_lock);
1828         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1829         spin_unlock(&_minor_lock);
1830 }
1831
1832 /*
1833  * See if the device with a specific minor # is free.
1834  */
1835 static int specific_minor(int minor)
1836 {
1837         int r;
1838
1839         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1840                 return -EINVAL;
1841
1842         idr_preload(GFP_KERNEL);
1843         spin_lock(&_minor_lock);
1844
1845         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1846
1847         spin_unlock(&_minor_lock);
1848         idr_preload_end();
1849         if (r < 0)
1850                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1851         return 0;
1852 }
1853
1854 static int next_free_minor(int *minor)
1855 {
1856         int r;
1857
1858         idr_preload(GFP_KERNEL);
1859         spin_lock(&_minor_lock);
1860
1861         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1862
1863         spin_unlock(&_minor_lock);
1864         idr_preload_end();
1865         if (r < 0)
1866                 return r;
1867         *minor = r;
1868         return 0;
1869 }
1870
1871 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1872 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1873 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1874
1875 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1876
1877 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1878 static void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1879 {
1880         dm_destroy_crypto_profile(q->crypto_profile);
1881 }
1882
1883 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1884
1885 static inline void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1886 {
1887 }
1888 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1889
1890 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1891 {
1892         if (md->wq)
1893                 destroy_workqueue(md->wq);
1894         dm_free_md_mempools(md->mempools);
1895
1896         if (md->dax_dev) {
1897                 dax_remove_host(md->disk);
1898                 kill_dax(md->dax_dev);
1899                 put_dax(md->dax_dev);
1900                 md->dax_dev = NULL;
1901         }
1902
1903         dm_cleanup_zoned_dev(md);
1904         if (md->disk) {
1905                 spin_lock(&_minor_lock);
1906                 md->disk->private_data = NULL;
1907                 spin_unlock(&_minor_lock);
1908                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
1909                         dm_sysfs_exit(md);
1910                         del_gendisk(md->disk);
1911                 }
1912                 dm_queue_destroy_crypto_profile(md->queue);
1913                 put_disk(md->disk);
1914         }
1915
1916         if (md->pending_io) {
1917                 free_percpu(md->pending_io);
1918                 md->pending_io = NULL;
1919         }
1920
1921         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1922
1923         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1924         mutex_destroy(&md->type_lock);
1925         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1926         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1927
1928         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1929 }
1930
1931 /*
1932  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1933  */
1934 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1935 {
1936         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1937         struct mapped_device *md;
1938         void *old_md;
1939
1940         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1941         if (!md) {
1942                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1943                 return NULL;
1944         }
1945
1946         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1947                 goto bad_module_get;
1948
1949         /* get a minor number for the dev */
1950         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1951                 r = next_free_minor(&minor);
1952         else
1953                 r = specific_minor(minor);
1954         if (r < 0)
1955                 goto bad_minor;
1956
1957         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1958         if (r < 0)
1959                 goto bad_io_barrier;
1960
1961         md->numa_node_id = numa_node_id;
1962         md->init_tio_pdu = false;
1963         md->type = DM_TYPE_NONE;
1964         mutex_init(&md->suspend_lock);
1965         mutex_init(&md->type_lock);
1966         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1967         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1968         atomic_set(&md->holders, 1);
1969         atomic_set(&md->open_count, 0);
1970         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1971         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1972         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1973         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1974         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1975
1976         /*
1977          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
1978          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
1979          * override accordingly.
1980          */
1981         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
1982         if (!md->disk)
1983                 goto bad;
1984         md->queue = md->disk->queue;
1985
1986         init_waitqueue_head(&md->wait);
1987         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1988         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1989         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1990
1991         md->swap_bios = get_swap_bios();
1992         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
1993         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
1994
1995         md->disk->major = _major;
1996         md->disk->first_minor = minor;
1997         md->disk->minors = 1;
1998         md->disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART;
1999         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
2000         md->disk->queue = md->queue;
2001         md->disk->private_data = md;
2002         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
2003
2004         if (IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX)) {
2005                 md->dax_dev = alloc_dax(md, &dm_dax_ops);
2006                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
2007                         md->dax_dev = NULL;
2008                         goto bad;
2009                 }
2010                 set_dax_nocache(md->dax_dev);
2011                 set_dax_nomc(md->dax_dev);
2012                 if (dax_add_host(md->dax_dev, md->disk))
2013                         goto bad;
2014         }
2015
2016         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2017
2018         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0, md->name);
2019         if (!md->wq)
2020                 goto bad;
2021
2022         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
2023         if (!md->pending_io)
2024                 goto bad;
2025
2026         dm_stats_init(&md->stats);
2027
2028         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2029         spin_lock(&_minor_lock);
2030         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2031         spin_unlock(&_minor_lock);
2032
2033         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2034
2035         return md;
2036
2037 bad:
2038         cleanup_mapped_device(md);
2039 bad_io_barrier:
2040         free_minor(minor);
2041 bad_minor:
2042         module_put(THIS_MODULE);
2043 bad_module_get:
2044         kvfree(md);
2045         return NULL;
2046 }
2047
2048 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2049
2050 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2051 {
2052         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2053
2054         unlock_fs(md);
2055
2056         cleanup_mapped_device(md);
2057
2058         free_table_devices(&md->table_devices);
2059         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2060         free_minor(minor);
2061
2062         module_put(THIS_MODULE);
2063         kvfree(md);
2064 }
2065
2066 /*
2067  * Bind a table to the device.
2068  */
2069 static void event_callback(void *context)
2070 {
2071         unsigned long flags;
2072         LIST_HEAD(uevents);
2073         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2074
2075         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2076         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2077         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2078
2079         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2080
2081         atomic_inc(&md->event_nr);
2082         wake_up(&md->eventq);
2083         dm_issue_global_event();
2084 }
2085
2086 /*
2087  * Returns old map, which caller must destroy.
2088  */
2089 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2090                                struct queue_limits *limits)
2091 {
2092         struct dm_table *old_map;
2093         sector_t size;
2094         int ret;
2095
2096         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2097
2098         size = dm_table_get_size(t);
2099
2100         /*
2101          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2102          */
2103         if (size != dm_get_size(md))
2104                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2105
2106         if (!get_capacity(md->disk))
2107                 set_capacity(md->disk, size);
2108         else
2109                 set_capacity_and_notify(md->disk, size);
2110
2111         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2112
2113         if (dm_table_request_based(t)) {
2114                 /*
2115                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2116                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2117                  */
2118                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2119
2120                 /*
2121                  * There is no need to reload with request-based dm because the
2122                  * size of front_pad doesn't change.
2123                  *
2124                  * Note for future: If you are to reload bioset, prep-ed
2125                  * requests in the queue may refer to bio from the old bioset,
2126                  * so you must walk through the queue to unprep.
2127                  */
2128                 if (!md->mempools) {
2129                         md->mempools = t->mempools;
2130                         t->mempools = NULL;
2131                 }
2132         } else {
2133                 /*
2134                  * The md may already have mempools that need changing.
2135                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2136                  * because a different table was loaded.
2137                  */
2138                 dm_free_md_mempools(md->mempools);
2139                 md->mempools = t->mempools;
2140                 t->mempools = NULL;
2141         }
2142
2143         ret = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, limits);
2144         if (ret) {
2145                 old_map = ERR_PTR(ret);
2146                 goto out;
2147         }
2148
2149         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2150         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2151         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2152
2153         if (old_map)
2154                 dm_sync_table(md);
2155 out:
2156         return old_map;
2157 }
2158
2159 /*
2160  * Returns unbound table for the caller to free.
2161  */
2162 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2163 {
2164         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2165
2166         if (!map)
2167                 return NULL;
2168
2169         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2170         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2171         dm_sync_table(md);
2172
2173         return map;
2174 }
2175
2176 /*
2177  * Constructor for a new device.
2178  */
2179 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2180 {
2181         struct mapped_device *md;
2182
2183         md = alloc_dev(minor);
2184         if (!md)
2185                 return -ENXIO;
2186
2187         dm_ima_reset_data(md);
2188
2189         *result = md;
2190         return 0;
2191 }
2192
2193 /*
2194  * Functions to manage md->type.
2195  * All are required to hold md->type_lock.
2196  */
2197 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2198 {
2199         mutex_lock(&md->type_lock);
2200 }
2201
2202 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2203 {
2204         mutex_unlock(&md->type_lock);
2205 }
2206
2207 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2208 {
2209         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2210         md->type = type;
2211 }
2212
2213 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2214 {
2215         return md->type;
2216 }
2217
2218 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2219 {
2220         return md->immutable_target_type;
2221 }
2222
2223 /*
2224  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2225  * count on 'md'.
2226  */
2227 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2228 {
2229         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2230         return &md->queue->limits;
2231 }
2232 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2233
2234 /*
2235  * Setup the DM device's queue based on md's type
2236  */
2237 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2238 {
2239         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2240         struct queue_limits limits;
2241         int r;
2242
2243         switch (type) {
2244         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2245                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2246                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2247                 if (r) {
2248                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2249                         return r;
2250                 }
2251                 break;
2252         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2253         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2254                 break;
2255         case DM_TYPE_NONE:
2256                 WARN_ON_ONCE(true);
2257                 break;
2258         }
2259
2260         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2261         if (r) {
2262                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2263                 return r;
2264         }
2265         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2266         if (r)
2267                 return r;
2268
2269         r = add_disk(md->disk);
2270         if (r)
2271                 return r;
2272
2273         r = dm_sysfs_init(md);
2274         if (r) {
2275                 del_gendisk(md->disk);
2276                 return r;
2277         }
2278         md->type = type;
2279         return 0;
2280 }
2281
2282 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2283 {
2284         struct mapped_device *md;
2285         unsigned minor = MINOR(dev);
2286
2287         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2288                 return NULL;
2289
2290         spin_lock(&_minor_lock);
2291
2292         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2293         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2294             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2295                 md = NULL;
2296                 goto out;
2297         }
2298         dm_get(md);
2299 out:
2300         spin_unlock(&_minor_lock);
2301
2302         return md;
2303 }
2304 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2305
2306 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2307 {
2308         return md->interface_ptr;
2309 }
2310
2311 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2312 {
2313         md->interface_ptr = ptr;
2314 }
2315
2316 void dm_get(struct mapped_device *md)
2317 {
2318         atomic_inc(&md->holders);
2319         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2320 }
2321
2322 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2323 {
2324         spin_lock(&_minor_lock);
2325         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2326                 spin_unlock(&_minor_lock);
2327                 return -EBUSY;
2328         }
2329         dm_get(md);
2330         spin_unlock(&_minor_lock);
2331         return 0;
2332 }
2333 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2334
2335 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2336 {
2337         return md->name;
2338 }
2339 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2340
2341 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2342 {
2343         struct dm_table *map;
2344         int srcu_idx;
2345
2346         might_sleep();
2347
2348         spin_lock(&_minor_lock);
2349         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2350         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2351         spin_unlock(&_minor_lock);
2352
2353         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2354
2355         /*
2356          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2357          * do not race with internal suspend.
2358          */
2359         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2360         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2361         if (!dm_suspended_md(md)) {
2362                 dm_table_presuspend_targets(map);
2363                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2364                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2365                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2366         }
2367         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2368         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2369         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2370
2371         /*
2372          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2373          * for example.  Wait for all references to disappear.
2374          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2375          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2376          */
2377         if (wait)
2378                 while (atomic_read(&md->holders))
2379                         msleep(1);
2380         else if (atomic_read(&md->holders))
2381                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2382                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2383
2384         dm_table_destroy(__unbind(md));
2385         free_dev(md);
2386 }
2387
2388 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2389 {
2390         __dm_destroy(md, true);
2391 }
2392
2393 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2394 {
2395         __dm_destroy(md, false);
2396 }
2397
2398 void dm_put(struct mapped_device *md)
2399 {
2400         atomic_dec(&md->holders);
2401 }
2402 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2403
2404 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2405 {
2406         int cpu;
2407         unsigned long sum = 0;
2408
2409         for_each_possible_cpu(cpu)
2410                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2411
2412         return sum != 0;
2413 }
2414
2415 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2416 {
2417         int r = 0;
2418         DEFINE_WAIT(wait);
2419
2420         while (true) {
2421                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2422
2423                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2424                         break;
2425
2426                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2427                         r = -EINTR;
2428                         break;
2429                 }
2430
2431                 io_schedule();
2432         }
2433         finish_wait(&md->wait, &wait);
2434
2435         smp_rmb();
2436
2437         return r;
2438 }
2439
2440 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2441 {
2442         int r = 0;
2443
2444         if (!queue_is_mq(md->queue))
2445                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2446
2447         while (true) {
2448                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2449                         break;
2450
2451                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2452                         r = -EINTR;
2453                         break;
2454                 }
2455
2456                 msleep(5);
2457         }
2458
2459         return r;
2460 }
2461
2462 /*
2463  * Process the deferred bios
2464  */
2465 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2466 {
2467         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2468         struct bio *bio;
2469
2470         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2471                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2472                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2473                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2474
2475                 if (!bio)
2476                         break;
2477
2478                 submit_bio_noacct(bio);
2479         }
2480 }
2481
2482 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2483 {
2484         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2485         smp_mb__after_atomic();
2486         queue_work(md->wq, &md->work);
2487 }
2488
2489 /*
2490  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2491  */
2492 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2493 {
2494         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2495         struct queue_limits limits;
2496         int r;
2497
2498         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2499
2500         /* device must be suspended */
2501         if (!dm_suspended_md(md))
2502                 goto out;
2503
2504         /*
2505          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2506          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2507          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2508          * reappear.
2509          */
2510         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2511                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2512                 if (live_map)
2513                         limits = md->queue->limits;
2514                 dm_put_live_table_fast(md);
2515         }
2516
2517         if (!live_map) {
2518                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2519                 if (r) {
2520                         map = ERR_PTR(r);
2521                         goto out;
2522                 }
2523         }
2524
2525         map = __bind(md, table, &limits);
2526         dm_issue_global_event();
2527
2528 out:
2529         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2530         return map;
2531 }
2532
2533 /*
2534  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2535  * device.
2536  */
2537 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2538 {
2539         int r;
2540
2541         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2542
2543         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2544         if (!r)
2545                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2546         return r;
2547 }
2548
2549 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2550 {
2551         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2552                 return;
2553         thaw_bdev(md->disk->part0);
2554         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2555 }
2556
2557 /*
2558  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2559  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2560  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2561  *
2562  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2563  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2564  * are being added to md->deferred list.
2565  */
2566 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2567                         unsigned suspend_flags, unsigned int task_state,
2568                         int dmf_suspended_flag)
2569 {
2570         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2571         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2572         int r;
2573
2574         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2575
2576         /*
2577          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2578          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2579          */
2580         if (noflush)
2581                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2582         else
2583                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2584
2585         /*
2586          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2587          * provide the .presuspend_undo hook.
2588          */
2589         dm_table_presuspend_targets(map);
2590
2591         /*
2592          * Flush I/O to the device.
2593          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2594          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2595          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2596          */
2597         if (!noflush && do_lockfs) {
2598                 r = lock_fs(md);
2599                 if (r) {
2600                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2601                         return r;
2602                 }
2603         }
2604
2605         /*
2606          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2607          * to target drivers i.e. no one may be executing
2608          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2609          *
2610          * To get all processes out of dm_split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2611          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2612          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2613          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2614          * flush_workqueue(md->wq).
2615          */
2616         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2617         if (map)
2618                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2619
2620         /*
2621          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2622          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2623          */
2624         if (dm_request_based(md))
2625                 dm_stop_queue(md->queue);
2626
2627         flush_workqueue(md->wq);
2628
2629         /*
2630          * At this point no more requests are entering target request routines.
2631          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2632          * to finish.
2633          */
2634         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2635         if (!r)
2636                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2637
2638         if (noflush)
2639                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2640         if (map)
2641                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2642
2643         /* were we interrupted ? */
2644         if (r < 0) {
2645                 dm_queue_flush(md);
2646
2647                 if (dm_request_based(md))
2648                         dm_start_queue(md->queue);
2649
2650                 unlock_fs(md);
2651                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2652                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2653         }
2654
2655         return r;
2656 }
2657
2658 /*
2659  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2660  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2661  * the background.  Before the table can be swapped with
2662  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2663  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2664  */
2665 /*
2666  * Suspend mechanism in request-based dm.
2667  *
2668  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2669  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2670  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2671  *
2672  * To abort suspend, start the request_queue.
2673  */
2674 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2675 {
2676         struct dm_table *map = NULL;
2677         int r = 0;
2678
2679 retry:
2680         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2681
2682         if (dm_suspended_md(md)) {
2683                 r = -EINVAL;
2684                 goto out_unlock;
2685         }
2686
2687         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2688                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2689                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2690                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2691                 if (r)
2692                         return r;
2693                 goto retry;
2694         }
2695
2696         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2697
2698         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2699         if (r)
2700                 goto out_unlock;
2701
2702         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2703         dm_table_postsuspend_targets(map);
2704         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2705
2706 out_unlock:
2707         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2708         return r;
2709 }
2710
2711 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2712 {
2713         if (map) {
2714                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2715                 if (r)
2716                         return r;
2717         }
2718
2719         dm_queue_flush(md);
2720
2721         /*
2722          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2723          * so that mapping of targets can work correctly.
2724          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2725          */
2726         if (dm_request_based(md))
2727                 dm_start_queue(md->queue);
2728
2729         unlock_fs(md);
2730
2731         return 0;
2732 }
2733
2734 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2735 {
2736         int r;
2737         struct dm_table *map = NULL;
2738
2739 retry:
2740         r = -EINVAL;
2741         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2742
2743         if (!dm_suspended_md(md))
2744                 goto out;
2745
2746         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2747                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2748                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2749                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2750                 if (r)
2751                         return r;
2752                 goto retry;
2753         }
2754
2755         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2756         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2757                 goto out;
2758
2759         r = __dm_resume(md, map);
2760         if (r)
2761                 goto out;
2762
2763         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2764 out:
2765         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2766
2767         return r;
2768 }
2769
2770 /*
2771  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2772  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2773  * It may be used only from the kernel.
2774  */
2775
2776 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2777 {
2778         struct dm_table *map = NULL;
2779
2780         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2781
2782         if (md->internal_suspend_count++)
2783                 return; /* nested internal suspend */
2784
2785         if (dm_suspended_md(md)) {
2786                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2787                 return; /* nest suspend */
2788         }
2789
2790         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2791
2792         /*
2793          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2794          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2795          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2796          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2797          */
2798         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2799                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2800
2801         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2802         dm_table_postsuspend_targets(map);
2803         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2804 }
2805
2806 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2807 {
2808         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2809
2810         if (--md->internal_suspend_count)
2811                 return; /* resume from nested internal suspend */
2812
2813         if (dm_suspended_md(md))
2814                 goto done; /* resume from nested suspend */
2815
2816         /*
2817          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2818          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2819          */
2820         (void) __dm_resume(md, NULL);
2821
2822 done:
2823         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2824         smp_mb__after_atomic();
2825         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2826 }
2827
2828 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2829 {
2830         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2831         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2832         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2833 }
2834 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2835
2836 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2837 {
2838         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2839         __dm_internal_resume(md);
2840         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2841 }
2842 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2843
2844 /*
2845  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2846  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2847  */
2848
2849 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2850 {
2851         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2852         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2853                 return;
2854
2855         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2856         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2857         flush_workqueue(md->wq);
2858         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2859 }
2860 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2861
2862 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2863 {
2864         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2865                 goto done;
2866
2867         dm_queue_flush(md);
2868
2869 done:
2870         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2871 }
2872 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2873
2874 /*-----------------------------------------------------------------
2875  * Event notification.
2876  *---------------------------------------------------------------*/
2877 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2878                        unsigned cookie)
2879 {
2880         int r;
2881         unsigned noio_flag;
2882         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2883         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2884
2885         noio_flag = memalloc_noio_save();
2886
2887         if (!cookie)
2888                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2889         else {
2890                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2891                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2892                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2893                                        action, envp);
2894         }
2895
2896         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2897
2898         return r;
2899 }
2900
2901 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2902 {
2903         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2904 }
2905
2906 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2907 {
2908         return atomic_read(&md->event_nr);
2909 }
2910
2911 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2912 {
2913         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2914                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2915 }
2916
2917 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2918 {
2919         unsigned long flags;
2920
2921         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2922         list_add(elist, &md->uevent_list);
2923         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2924 }
2925
2926 /*
2927  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2928  * count on 'md'.
2929  */
2930 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2931 {
2932         return md->disk;
2933 }
2934 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2935
2936 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2937 {
2938         return &md->kobj_holder.kobj;
2939 }
2940
2941 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2942 {
2943         struct mapped_device *md;
2944
2945         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2946
2947         spin_lock(&_minor_lock);
2948         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2949                 md = NULL;
2950                 goto out;
2951         }
2952         dm_get(md);
2953 out:
2954         spin_unlock(&_minor_lock);
2955
2956         return md;
2957 }
2958
2959 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2960 {
2961         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2962 }
2963
2964 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
2965 {
2966         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2967 }
2968
2969 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2970 {
2971         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2972 }
2973
2974 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2975 {
2976         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2977 }
2978
2979 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2980 {
2981         return dm_suspended_md(ti->table->md);
2982 }
2983 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2984
2985 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
2986 {
2987         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
2988 }
2989 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
2990
2991 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2992 {
2993         return __noflush_suspending(ti->table->md);
2994 }
2995 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2996
2997 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2998 {
2999         if (!pools)
3000                 return;
3001
3002         bioset_exit(&pools->bs);
3003         bioset_exit(&pools->io_bs);
3004
3005         kfree(pools);
3006 }
3007
3008 struct dm_pr {
3009         u64     old_key;
3010         u64     new_key;
3011         u32     flags;
3012         bool    fail_early;
3013 };
3014
3015 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3016                       void *data)
3017 {
3018         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3019         struct dm_table *table;
3020         struct dm_target *ti;
3021         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3022
3023         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3024         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3025                 goto out;
3026
3027         /* We only support devices that have a single target */
3028         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3029                 goto out;
3030         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3031
3032         ret = -EINVAL;
3033         if (!ti->type->iterate_devices)
3034                 goto out;
3035
3036         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3037 out:
3038         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3039         return ret;
3040 }
3041
3042 /*
3043  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3044  */
3045 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3046                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3047 {
3048         struct dm_pr *pr = data;
3049         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3050
3051         if (!ops || !ops->pr_register)
3052                 return -EOPNOTSUPP;
3053         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3054 }
3055
3056 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3057                           u32 flags)
3058 {
3059         struct dm_pr pr = {
3060                 .old_key        = old_key,
3061                 .new_key        = new_key,
3062                 .flags          = flags,
3063                 .fail_early     = true,
3064         };
3065         int ret;
3066
3067         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3068         if (ret && new_key) {
3069                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3070                 pr.old_key = new_key;
3071                 pr.new_key = 0;
3072                 pr.flags = 0;
3073                 pr.fail_early = false;
3074                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3075         }
3076
3077         return ret;
3078 }
3079
3080 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3081                          u32 flags)
3082 {
3083         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3084         const struct pr_ops *ops;
3085         int r, srcu_idx;
3086
3087         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3088         if (r < 0)
3089                 goto out;
3090
3091         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3092         if (ops && ops->pr_reserve)
3093                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3094         else
3095                 r = -EOPNOTSUPP;
3096 out:
3097         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3098         return r;
3099 }
3100
3101 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3102 {
3103         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3104         const struct pr_ops *ops;
3105         int r, srcu_idx;
3106
3107         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3108         if (r < 0)
3109                 goto out;
3110
3111         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3112         if (ops && ops->pr_release)
3113                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3114         else
3115                 r = -EOPNOTSUPP;
3116 out:
3117         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3118         return r;
3119 }
3120
3121 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3122                          enum pr_type type, bool abort)
3123 {
3124         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3125         const struct pr_ops *ops;
3126         int r, srcu_idx;
3127
3128         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3129         if (r < 0)
3130                 goto out;
3131
3132         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3133         if (ops && ops->pr_preempt)
3134                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3135         else
3136                 r = -EOPNOTSUPP;
3137 out:
3138         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3139         return r;
3140 }
3141
3142 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3143 {
3144         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3145         const struct pr_ops *ops;
3146         int r, srcu_idx;
3147
3148         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3149         if (r < 0)
3150                 goto out;
3151
3152         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3153         if (ops && ops->pr_clear)
3154                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3155         else
3156                 r = -EOPNOTSUPP;
3157 out:
3158         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3159         return r;
3160 }
3161
3162 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3163         .pr_register    = dm_pr_register,
3164         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3165         .pr_release     = dm_pr_release,
3166         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3167         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3168 };
3169
3170 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3171         .submit_bio = dm_submit_bio,
3172         .poll_bio = dm_poll_bio,
3173         .open = dm_blk_open,
3174         .release = dm_blk_close,
3175         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3176         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3177         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3178         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3179         .owner = THIS_MODULE
3180 };
3181
3182 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3183         .open = dm_blk_open,
3184         .release = dm_blk_close,
3185         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3186         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3187         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3188         .owner = THIS_MODULE
3189 };
3190
3191 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3192         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3193         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3194         .recovery_write = dm_dax_recovery_write,
3195 };
3196
3197 /*
3198  * module hooks
3199  */
3200 module_init(dm_init);
3201 module_exit(dm_exit);
3202
3203 module_param(major, uint, 0);
3204 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3205
3206 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3207 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3208
3209 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3210 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3211
3212 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3213 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3214
3215 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3216 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3217 MODULE_LICENSE("GPL");