dm: add two stage requeue mechanism
[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->md = md;
594         spin_lock_init(&io->lock);
595         io->start_time = jiffies;
596         io->flags = 0;
597
598         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled))
599                 dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
600
601         return io;
602 }
603
604 static void free_io(struct dm_io *io)
605 {
606         bio_put(&io->tio.clone);
607 }
608
609 static struct bio *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
610                              unsigned target_bio_nr, unsigned *len, gfp_t gfp_mask)
611 {
612         struct dm_target_io *tio;
613         struct bio *clone;
614
615         if (!ci->io->tio.io) {
616                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
617                 tio = &ci->io->tio;
618                 /* alloc_io() already initialized embedded clone */
619                 clone = &tio->clone;
620         } else {
621                 struct mapped_device *md = ci->io->md;
622
623                 clone = bio_alloc_clone(NULL, ci->bio, gfp_mask,
624                                         &md->mempools->bs);
625                 if (!clone)
626                         return NULL;
627                 /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
628                 clone->bi_bdev = md->disk->part0;
629
630                 /* REQ_DM_POLL_LIST shouldn't be inherited */
631                 clone->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
632
633                 tio = clone_to_tio(clone);
634                 tio->flags = 0; /* also clears DM_TIO_INSIDE_DM_IO */
635         }
636
637         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
638         tio->io = ci->io;
639         tio->ti = ti;
640         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
641         tio->len_ptr = len;
642         tio->old_sector = 0;
643
644         if (len) {
645                 clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(*len);
646                 if (bio_integrity(clone))
647                         bio_integrity_trim(clone);
648         }
649
650         return clone;
651 }
652
653 static void free_tio(struct bio *clone)
654 {
655         if (dm_tio_flagged(clone_to_tio(clone), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
656                 return;
657         bio_put(clone);
658 }
659
660 /*
661  * Add the bio to the list of deferred io.
662  */
663 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
664 {
665         unsigned long flags;
666
667         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
668         bio_list_add(&md->deferred, bio);
669         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
670         queue_work(md->wq, &md->work);
671 }
672
673 /*
674  * Everyone (including functions in this file), should use this
675  * function to access the md->map field, and make sure they call
676  * dm_put_live_table() when finished.
677  */
678 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md,
679                                    int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
680 {
681         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
682
683         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
684 }
685
686 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md,
687                        int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
688 {
689         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
690 }
691
692 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
693 {
694         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
695         synchronize_rcu_expedited();
696 }
697
698 /*
699  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
700  * The caller must not block between these two functions.
701  */
702 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
703 {
704         rcu_read_lock();
705         return rcu_dereference(md->map);
706 }
707
708 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
709 {
710         rcu_read_unlock();
711 }
712
713 static inline struct dm_table *dm_get_live_table_bio(struct mapped_device *md,
714                                                      int *srcu_idx, unsigned bio_opf)
715 {
716         if (bio_opf & REQ_NOWAIT)
717                 return dm_get_live_table_fast(md);
718         else
719                 return dm_get_live_table(md, srcu_idx);
720 }
721
722 static inline void dm_put_live_table_bio(struct mapped_device *md, int srcu_idx,
723                                          unsigned bio_opf)
724 {
725         if (bio_opf & REQ_NOWAIT)
726                 dm_put_live_table_fast(md);
727         else
728                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
729 }
730
731 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
732
733 /*
734  * Open a table device so we can use it as a map destination.
735  */
736 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
737                              struct mapped_device *md)
738 {
739         struct block_device *bdev;
740         u64 part_off;
741         int r;
742
743         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
744
745         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
746         if (IS_ERR(bdev))
747                 return PTR_ERR(bdev);
748
749         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
750         if (r) {
751                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
752                 return r;
753         }
754
755         td->dm_dev.bdev = bdev;
756         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &part_off);
757         return 0;
758 }
759
760 /*
761  * Close a table device that we've been using.
762  */
763 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
764 {
765         if (!td->dm_dev.bdev)
766                 return;
767
768         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
769         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
770         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
771         td->dm_dev.bdev = NULL;
772         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
773 }
774
775 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
776                                               fmode_t mode)
777 {
778         struct table_device *td;
779
780         list_for_each_entry(td, l, list)
781                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
782                         return td;
783
784         return NULL;
785 }
786
787 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
788                         struct dm_dev **result)
789 {
790         int r;
791         struct table_device *td;
792
793         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
794         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
795         if (!td) {
796                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
797                 if (!td) {
798                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
799                         return -ENOMEM;
800                 }
801
802                 td->dm_dev.mode = mode;
803                 td->dm_dev.bdev = NULL;
804
805                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
806                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
807                         kfree(td);
808                         return r;
809                 }
810
811                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
812
813                 refcount_set(&td->count, 1);
814                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
815         } else {
816                 refcount_inc(&td->count);
817         }
818         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
819
820         *result = &td->dm_dev;
821         return 0;
822 }
823
824 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
825 {
826         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
827
828         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
829         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
830                 close_table_device(td, md);
831                 list_del(&td->list);
832                 kfree(td);
833         }
834         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
835 }
836
837 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
838 {
839         struct list_head *tmp, *next;
840
841         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
842                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
843
844                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
845                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
846                 kfree(td);
847         }
848 }
849
850 /*
851  * Get the geometry associated with a dm device
852  */
853 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
854 {
855         *geo = md->geometry;
856
857         return 0;
858 }
859
860 /*
861  * Set the geometry of a device.
862  */
863 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
864 {
865         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
866
867         if (geo->start > sz) {
868                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
869                 return -EINVAL;
870         }
871
872         md->geometry = *geo;
873
874         return 0;
875 }
876
877 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
878 {
879         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
880 }
881
882 static void dm_requeue_add_io(struct dm_io *io, bool first_stage)
883 {
884         struct mapped_device *md = io->md;
885
886         if (first_stage) {
887                 struct dm_io *next = md->requeue_list;
888
889                 md->requeue_list = io;
890                 io->next = next;
891         } else {
892                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
893         }
894 }
895
896 static void dm_kick_requeue(struct mapped_device *md, bool first_stage)
897 {
898         if (first_stage)
899                 queue_work(md->wq, &md->requeue_work);
900         else
901                 queue_work(md->wq, &md->work);
902 }
903
904 /*
905  * Return true if the dm_io's original bio is requeued.
906  * io->status is updated with error if requeue disallowed.
907  */
908 static bool dm_handle_requeue(struct dm_io *io, bool first_stage)
909 {
910         struct bio *bio = io->orig_bio;
911         bool handle_requeue = (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE);
912         bool handle_polled_eagain = ((io->status == BLK_STS_AGAIN) &&
913                                      (bio->bi_opf & REQ_POLLED));
914         struct mapped_device *md = io->md;
915         bool requeued = false;
916
917         if (handle_requeue || handle_polled_eagain) {
918                 unsigned long flags;
919
920                 if (bio->bi_opf & REQ_POLLED) {
921                         /*
922                          * Upper layer won't help us poll split bio
923                          * (io->orig_bio may only reflect a subset of the
924                          * pre-split original) so clear REQ_POLLED.
925                          */
926                         bio_clear_polled(bio);
927                 }
928
929                 /*
930                  * Target requested pushing back the I/O or
931                  * polled IO hit BLK_STS_AGAIN.
932                  */
933                 spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
934                 if ((__noflush_suspending(md) &&
935                      !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) ||
936                     handle_polled_eagain || first_stage) {
937                         dm_requeue_add_io(io, first_stage);
938                         requeued = true;
939                 } else {
940                         /*
941                          * noflush suspend was interrupted or this is
942                          * a write to a zoned target.
943                          */
944                         io->status = BLK_STS_IOERR;
945                 }
946                 spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
947         }
948
949         if (requeued)
950                 dm_kick_requeue(md, first_stage);
951
952         return requeued;
953 }
954
955 static void __dm_io_complete(struct dm_io *io, bool first_stage)
956 {
957         struct bio *bio = io->orig_bio;
958         struct mapped_device *md = io->md;
959         blk_status_t io_error;
960         bool requeued;
961
962         requeued = dm_handle_requeue(io, first_stage);
963         if (requeued && first_stage)
964                 return;
965
966         io_error = io->status;
967         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
968                 dm_end_io_acct(io);
969         else if (!io_error) {
970                 /*
971                  * Must handle target that DM_MAPIO_SUBMITTED only to
972                  * then bio_endio() rather than dm_submit_bio_remap()
973                  */
974                 __dm_start_io_acct(io);
975                 dm_end_io_acct(io);
976         }
977         free_io(io);
978         smp_wmb();
979         this_cpu_dec(*md->pending_io);
980
981         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
982         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
983                 wake_up(&md->wait);
984
985         /* Return early if the original bio was requeued */
986         if (requeued)
987                 return;
988
989         if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
990                 /*
991                  * Preflush done for flush with data, reissue
992                  * without REQ_PREFLUSH.
993                  */
994                 bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
995                 queue_io(md, bio);
996         } else {
997                 /* done with normal IO or empty flush */
998                 if (io_error)
999                         bio->bi_status = io_error;
1000                 bio_endio(bio);
1001         }
1002 }
1003
1004 static void dm_wq_requeue_work(struct work_struct *work)
1005 {
1006         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
1007                                                 requeue_work);
1008         unsigned long flags;
1009         struct dm_io *io;
1010
1011         /* reuse deferred lock to simplify dm_handle_requeue */
1012         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
1013         io = md->requeue_list;
1014         md->requeue_list = NULL;
1015         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
1016
1017         while (io) {
1018                 struct dm_io *next = io->next;
1019
1020                 dm_io_rewind(io, &md->queue->bio_split);
1021
1022                 io->next = NULL;
1023                 __dm_io_complete(io, false);
1024                 io = next;
1025         }
1026 }
1027
1028 /*
1029  * Two staged requeue:
1030  *
1031  * 1) io->orig_bio points to the real original bio, and the part mapped to
1032  *    this io must be requeued, instead of other parts of the original bio.
1033  *
1034  * 2) io->orig_bio points to new cloned bio which matches the requeued dm_io.
1035  */
1036 static void dm_io_complete(struct dm_io *io)
1037 {
1038         bool first_requeue;
1039
1040         /*
1041          * Only dm_io that has been split needs two stage requeue, otherwise
1042          * we may run into long bio clone chain during suspend and OOM could
1043          * be triggered.
1044          *
1045          * Also flush data dm_io won't be marked as DM_IO_WAS_SPLIT, so they
1046          * also aren't handled via the first stage requeue.
1047          */
1048         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT))
1049                 first_requeue = true;
1050         else
1051                 first_requeue = false;
1052
1053         __dm_io_complete(io, first_requeue);
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
1058  * cloned into, completing the original io if necc.
1059  */
1060 static inline void __dm_io_dec_pending(struct dm_io *io)
1061 {
1062         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count))
1063                 dm_io_complete(io);
1064 }
1065
1066 static void dm_io_set_error(struct dm_io *io, blk_status_t error)
1067 {
1068         unsigned long flags;
1069
1070         /* Push-back supersedes any I/O errors */
1071         spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
1072         if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
1073               __noflush_suspending(io->md))) {
1074                 io->status = error;
1075         }
1076         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
1077 }
1078
1079 static void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
1080 {
1081         if (unlikely(error))
1082                 dm_io_set_error(io, error);
1083
1084         __dm_io_dec_pending(io);
1085 }
1086
1087 void disable_discard(struct mapped_device *md)
1088 {
1089         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1090
1091         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
1092         limits->max_discard_sectors = 0;
1093 }
1094
1095 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
1096 {
1097         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1098
1099         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
1100         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
1101 }
1102
1103 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1104 {
1105         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
1106 }
1107
1108 static void clone_endio(struct bio *bio)
1109 {
1110         blk_status_t error = bio->bi_status;
1111         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1112         struct dm_target *ti = tio->ti;
1113         dm_endio_fn endio = ti->type->end_io;
1114         struct dm_io *io = tio->io;
1115         struct mapped_device *md = io->md;
1116
1117         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
1118                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1119                     !bdev_max_discard_sectors(bio->bi_bdev))
1120                         disable_discard(md);
1121                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1122                          !bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
1123                         disable_write_zeroes(md);
1124         }
1125
1126         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1127             unlikely(blk_queue_is_zoned(bdev_get_queue(bio->bi_bdev))))
1128                 dm_zone_endio(io, bio);
1129
1130         if (endio) {
1131                 int r = endio(ti, bio, &error);
1132                 switch (r) {
1133                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1134                         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1135                                 /*
1136                                  * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
1137                                  * target will break the sequential write pattern:
1138                                  * fail such IO.
1139                                  */
1140                                 if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
1141                                         error = BLK_STS_IOERR;
1142                                 else
1143                                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1144                         } else
1145                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1146                         fallthrough;
1147                 case DM_ENDIO_DONE:
1148                         break;
1149                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1150                         /* The target will handle the io */
1151                         return;
1152                 default:
1153                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1154                         BUG();
1155                 }
1156         }
1157
1158         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1159             unlikely(swap_bios_limit(ti, bio)))
1160                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1161
1162         free_tio(bio);
1163         dm_io_dec_pending(io, error);
1164 }
1165
1166 /*
1167  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1168  * target boundary.
1169  */
1170 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1171                                                   sector_t target_offset)
1172 {
1173         return ti->len - target_offset;
1174 }
1175
1176 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1177 {
1178         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1179         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1180
1181         /*
1182          * Does the target need to split IO even further?
1183          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1184          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1185          *   blk_queue_split() isn't possible here.
1186          */
1187         if (!ti->max_io_len)
1188                 return len;
1189         return min_t(sector_t, len,
1190                 min(queue_max_sectors(ti->table->md->queue),
1191                     blk_chunk_sectors_left(target_offset, ti->max_io_len)));
1192 }
1193
1194 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1195 {
1196         if (len > UINT_MAX) {
1197                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1198                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1199                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1200                 return -EINVAL;
1201         }
1202
1203         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1204
1205         return 0;
1206 }
1207 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1208
1209 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1210                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1211         __acquires(md->io_barrier)
1212 {
1213         struct dm_table *map;
1214         struct dm_target *ti;
1215
1216         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1217         if (!map)
1218                 return NULL;
1219
1220         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1221         if (!ti)
1222                 return NULL;
1223
1224         return ti;
1225 }
1226
1227 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1228                 long nr_pages, enum dax_access_mode mode, void **kaddr,
1229                 pfn_t *pfn)
1230 {
1231         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1232         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1233         struct dm_target *ti;
1234         long len, ret = -EIO;
1235         int srcu_idx;
1236
1237         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1238
1239         if (!ti)
1240                 goto out;
1241         if (!ti->type->direct_access)
1242                 goto out;
1243         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1244         if (len < 1)
1245                 goto out;
1246         nr_pages = min(len, nr_pages);
1247         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, mode, kaddr, pfn);
1248
1249  out:
1250         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1251
1252         return ret;
1253 }
1254
1255 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1256                                   size_t nr_pages)
1257 {
1258         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1259         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1260         struct dm_target *ti;
1261         int ret = -EIO;
1262         int srcu_idx;
1263
1264         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1265
1266         if (!ti)
1267                 goto out;
1268         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1269                 /*
1270                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1271                  *  here, something is wrong.
1272                  */
1273                 goto out;
1274         }
1275         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1276  out:
1277         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1278
1279         return ret;
1280 }
1281
1282 static size_t dm_dax_recovery_write(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1283                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1284 {
1285         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1286         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1287         struct dm_target *ti;
1288         int srcu_idx;
1289         long ret = 0;
1290
1291         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1292         if (!ti || !ti->type->dax_recovery_write)
1293                 goto out;
1294
1295         ret = ti->type->dax_recovery_write(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1296 out:
1297         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1298         return ret;
1299 }
1300
1301 /*
1302  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1303  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1304  * operations, REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes) and any bio serviced by
1305  * __send_duplicate_bios().
1306  *
1307  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1308  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1309  * sent in a next bio.
1310  *
1311  * A diagram that explains the arithmetics:
1312  * +--------------------+---------------+-------+
1313  * |         1          |       2       |   3   |
1314  * +--------------------+---------------+-------+
1315  *
1316  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1317  *                      <----- bio_sectors ----->
1318  *                      <-- n_sectors -->
1319  *
1320  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1321  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1322  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1323  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1324  *       to make it empty)
1325  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1326  *
1327  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1328  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1329  * copies of the bio.
1330  */
1331 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1332 {
1333         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1334         struct dm_io *io = tio->io;
1335         unsigned bio_sectors = bio_sectors(bio);
1336
1337         BUG_ON(dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
1338         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1339         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1340         BUG_ON(bio_sectors > *tio->len_ptr);
1341         BUG_ON(n_sectors > bio_sectors);
1342
1343         *tio->len_ptr -= bio_sectors - n_sectors;
1344         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1345
1346         /*
1347          * __split_and_process_bio() may have already saved mapped part
1348          * for accounting but it is being reduced so update accordingly.
1349          */
1350         dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1351         io->sectors = n_sectors;
1352         io->sector_offset = bio_sectors(io->orig_bio);
1353 }
1354 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1355
1356 /*
1357  * @clone: clone bio that DM core passed to target's .map function
1358  * @tgt_clone: clone of @clone bio that target needs submitted
1359  *
1360  * Targets should use this interface to submit bios they take
1361  * ownership of when returning DM_MAPIO_SUBMITTED.
1362  *
1363  * Target should also enable ti->accounts_remapped_io
1364  */
1365 void dm_submit_bio_remap(struct bio *clone, struct bio *tgt_clone)
1366 {
1367         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1368         struct dm_io *io = tio->io;
1369
1370         /* establish bio that will get submitted */
1371         if (!tgt_clone)
1372                 tgt_clone = clone;
1373
1374         /*
1375          * Account io->origin_bio to DM dev on behalf of target
1376          * that took ownership of IO with DM_MAPIO_SUBMITTED.
1377          */
1378         dm_start_io_acct(io, clone);
1379
1380         trace_block_bio_remap(tgt_clone, disk_devt(io->md->disk),
1381                               tio->old_sector);
1382         submit_bio_noacct(tgt_clone);
1383 }
1384 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_submit_bio_remap);
1385
1386 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1387 {
1388         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1389         while (latch < md->swap_bios) {
1390                 cond_resched();
1391                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1392                 md->swap_bios--;
1393         }
1394         while (latch > md->swap_bios) {
1395                 cond_resched();
1396                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1397                 md->swap_bios++;
1398         }
1399         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1400 }
1401
1402 static void __map_bio(struct bio *clone)
1403 {
1404         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1405         struct dm_target *ti = tio->ti;
1406         struct dm_io *io = tio->io;
1407         struct mapped_device *md = io->md;
1408         int r;
1409
1410         clone->bi_end_io = clone_endio;
1411
1412         /*
1413          * Map the clone.
1414          */
1415         tio->old_sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1416
1417         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1418             unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1419                 int latch = get_swap_bios();
1420                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1421                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1422                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1423         }
1424
1425         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1426                 /*
1427                  * Check if the IO needs a special mapping due to zone append
1428                  * emulation on zoned target. In this case, dm_zone_map_bio()
1429                  * calls the target map operation.
1430                  */
1431                 if (unlikely(dm_emulate_zone_append(md)))
1432                         r = dm_zone_map_bio(tio);
1433                 else
1434                         r = ti->type->map(ti, clone);
1435         } else
1436                 r = ti->type->map(ti, clone);
1437
1438         switch (r) {
1439         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1440                 /* target has assumed ownership of this io */
1441                 if (!ti->accounts_remapped_io)
1442                         dm_start_io_acct(io, clone);
1443                 break;
1444         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1445                 dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1446                 break;
1447         case DM_MAPIO_KILL:
1448         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1449                 if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1450                     unlikely(swap_bios_limit(ti, clone)))
1451                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1452                 free_tio(clone);
1453                 if (r == DM_MAPIO_KILL)
1454                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1455                 else
1456                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1457                 break;
1458         default:
1459                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1460                 BUG();
1461         }
1462 }
1463
1464 static void setup_split_accounting(struct clone_info *ci, unsigned len)
1465 {
1466         struct dm_io *io = ci->io;
1467
1468         if (ci->sector_count > len) {
1469                 /*
1470                  * Split needed, save the mapped part for accounting.
1471                  * NOTE: dm_accept_partial_bio() will update accordingly.
1472                  */
1473                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1474                 io->sectors = len;
1475                 io->sector_offset = bio_sectors(ci->bio);
1476         }
1477 }
1478
1479 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1480                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1481 {
1482         struct bio *bio;
1483         int try;
1484
1485         for (try = 0; try < 2; try++) {
1486                 int bio_nr;
1487
1488                 if (try)
1489                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1490                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1491                         bio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, NULL,
1492                                         try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1493                         if (!bio)
1494                                 break;
1495
1496                         bio_list_add(blist, bio);
1497                 }
1498                 if (try)
1499                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1500                 if (bio_nr == num_bios)
1501                         return;
1502
1503                 while ((bio = bio_list_pop(blist)))
1504                         free_tio(bio);
1505         }
1506 }
1507
1508 static int __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1509                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1510 {
1511         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1512         struct bio *clone;
1513         int ret = 0;
1514
1515         switch (num_bios) {
1516         case 0:
1517                 break;
1518         case 1:
1519                 if (len)
1520                         setup_split_accounting(ci, *len);
1521                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, len, GFP_NOIO);
1522                 __map_bio(clone);
1523                 ret = 1;
1524                 break;
1525         default:
1526                 /* dm_accept_partial_bio() is not supported with shared tio->len_ptr */
1527                 alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1528                 while ((clone = bio_list_pop(&blist))) {
1529                         dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1530                         __map_bio(clone);
1531                         ret += 1;
1532                 }
1533                 break;
1534         }
1535
1536         return ret;
1537 }
1538
1539 static void __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1540 {
1541         unsigned target_nr = 0;
1542         struct dm_target *ti;
1543         struct bio flush_bio;
1544
1545         /*
1546          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1547          * need to reference it after submit. It's just used as
1548          * the basis for the clone(s).
1549          */
1550         bio_init(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0, NULL, 0,
1551                  REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC);
1552
1553         ci->bio = &flush_bio;
1554         ci->sector_count = 0;
1555         ci->io->tio.clone.bi_iter.bi_size = 0;
1556
1557         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++))) {
1558                 int bios;
1559
1560                 atomic_add(ti->num_flush_bios, &ci->io->io_count);
1561                 bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1562                 atomic_sub(ti->num_flush_bios - bios, &ci->io->io_count);
1563         }
1564
1565         /*
1566          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1567          * reference won't reach 0 without the following subtraction
1568          */
1569         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1570
1571         bio_uninit(ci->bio);
1572 }
1573
1574 static void __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1575                                         unsigned num_bios)
1576 {
1577         unsigned len;
1578         int bios;
1579
1580         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1581                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1582
1583         atomic_add(num_bios, &ci->io->io_count);
1584         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1585         /*
1586          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1587          * reference won't reach 0 without the following (+1) subtraction
1588          */
1589         atomic_sub(num_bios - bios + 1, &ci->io->io_count);
1590
1591         ci->sector += len;
1592         ci->sector_count -= len;
1593 }
1594
1595 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1596 {
1597         unsigned int op = bio_op(bio);
1598
1599         if (op != REQ_OP_READ && op != REQ_OP_WRITE && op != REQ_OP_FLUSH) {
1600                 switch (op) {
1601                 case REQ_OP_DISCARD:
1602                 case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1603                 case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1604                         return true;
1605                 default:
1606                         break;
1607                 }
1608         }
1609
1610         return false;
1611 }
1612
1613 static blk_status_t __process_abnormal_io(struct clone_info *ci,
1614                                           struct dm_target *ti)
1615 {
1616         unsigned num_bios = 0;
1617
1618         switch (bio_op(ci->bio)) {
1619         case REQ_OP_DISCARD:
1620                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1621                 break;
1622         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1623                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1624                 break;
1625         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1626                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1627                 break;
1628         }
1629
1630         /*
1631          * Even though the device advertised support for this type of
1632          * request, that does not mean every target supports it, and
1633          * reconfiguration might also have changed that since the
1634          * check was performed.
1635          */
1636         if (unlikely(!num_bios))
1637                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1638
1639         __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1640         return BLK_STS_OK;
1641 }
1642
1643 /*
1644  * Reuse ->bi_private as dm_io list head for storing all dm_io instances
1645  * associated with this bio, and this bio's bi_private needs to be
1646  * stored in dm_io->data before the reuse.
1647  *
1648  * bio->bi_private is owned by fs or upper layer, so block layer won't
1649  * touch it after splitting. Meantime it won't be changed by anyone after
1650  * bio is submitted. So this reuse is safe.
1651  */
1652 static inline struct dm_io **dm_poll_list_head(struct bio *bio)
1653 {
1654         return (struct dm_io **)&bio->bi_private;
1655 }
1656
1657 static void dm_queue_poll_io(struct bio *bio, struct dm_io *io)
1658 {
1659         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1660
1661         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST)) {
1662                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1663                 /*
1664                  * Save .bi_private into dm_io, so that we can reuse
1665                  * .bi_private as dm_io list head for storing dm_io list
1666                  */
1667                 io->data = bio->bi_private;
1668
1669                 /* tell block layer to poll for completion */
1670                 bio->bi_cookie = ~BLK_QC_T_NONE;
1671
1672                 io->next = NULL;
1673         } else {
1674                 /*
1675                  * bio recursed due to split, reuse original poll list,
1676                  * and save bio->bi_private too.
1677                  */
1678                 io->data = (*head)->data;
1679                 io->next = *head;
1680         }
1681
1682         *head = io;
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1687  */
1688 static blk_status_t __split_and_process_bio(struct clone_info *ci)
1689 {
1690         struct bio *clone;
1691         struct dm_target *ti;
1692         unsigned len;
1693
1694         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1695         if (unlikely(!ti))
1696                 return BLK_STS_IOERR;
1697
1698         if (unlikely((ci->bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) != 0) &&
1699             unlikely(!dm_target_supports_nowait(ti->type)))
1700                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1701
1702         if (unlikely(ci->is_abnormal_io))
1703                 return __process_abnormal_io(ci, ti);
1704
1705         /*
1706          * Only support bio polling for normal IO, and the target io is
1707          * exactly inside the dm_io instance (verified in dm_poll_dm_io)
1708          */
1709         ci->submit_as_polled = ci->bio->bi_opf & REQ_POLLED;
1710
1711         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1712         setup_split_accounting(ci, len);
1713         clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOIO);
1714         __map_bio(clone);
1715
1716         ci->sector += len;
1717         ci->sector_count -= len;
1718
1719         return BLK_STS_OK;
1720 }
1721
1722 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1723                             struct dm_table *map, struct bio *bio, bool is_abnormal)
1724 {
1725         ci->map = map;
1726         ci->io = alloc_io(md, bio);
1727         ci->bio = bio;
1728         ci->is_abnormal_io = is_abnormal;
1729         ci->submit_as_polled = false;
1730         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1731         ci->sector_count = bio_sectors(bio);
1732
1733         /* Shouldn't happen but sector_count was being set to 0 so... */
1734         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1735             WARN_ON_ONCE(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)) && ci->sector_count))
1736                 ci->sector_count = 0;
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1741  */
1742 static void dm_split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1743                                      struct dm_table *map, struct bio *bio)
1744 {
1745         struct clone_info ci;
1746         struct dm_io *io;
1747         blk_status_t error = BLK_STS_OK;
1748         bool is_abnormal;
1749
1750         is_abnormal = is_abnormal_io(bio);
1751         if (unlikely(is_abnormal)) {
1752                 /*
1753                  * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, etc)
1754                  * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1755                  */
1756                 blk_queue_split(&bio);
1757         }
1758
1759         init_clone_info(&ci, md, map, bio, is_abnormal);
1760         io = ci.io;
1761
1762         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1763                 __send_empty_flush(&ci);
1764                 /* dm_io_complete submits any data associated with flush */
1765                 goto out;
1766         }
1767
1768         error = __split_and_process_bio(&ci);
1769         if (error || !ci.sector_count)
1770                 goto out;
1771         /*
1772          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct() so it gets handled
1773          * *after* bios already submitted have been completely processed.
1774          */
1775         bio_trim(bio, io->sectors, ci.sector_count);
1776         trace_block_split(bio, bio->bi_iter.bi_sector);
1777         bio_inc_remaining(bio);
1778         submit_bio_noacct(bio);
1779 out:
1780         /*
1781          * Drop the extra reference count for non-POLLED bio, and hold one
1782          * reference for POLLED bio, which will be released in dm_poll_bio
1783          *
1784          * Add every dm_io instance into the dm_io list head which is stored
1785          * in bio->bi_private, so that dm_poll_bio can poll them all.
1786          */
1787         if (error || !ci.submit_as_polled) {
1788                 /*
1789                  * In case of submission failure, the extra reference for
1790                  * submitting io isn't consumed yet
1791                  */
1792                 if (error)
1793                         atomic_dec(&io->io_count);
1794                 dm_io_dec_pending(io, error);
1795         } else
1796                 dm_queue_poll_io(bio, io);
1797 }
1798
1799 static void dm_submit_bio(struct bio *bio)
1800 {
1801         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1802         int srcu_idx;
1803         struct dm_table *map;
1804         unsigned bio_opf = bio->bi_opf;
1805
1806         map = dm_get_live_table_bio(md, &srcu_idx, bio_opf);
1807
1808         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1809         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1810             unlikely(!map)) {
1811                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1812                         bio_wouldblock_error(bio);
1813                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1814                         bio_io_error(bio);
1815                 else
1816                         queue_io(md, bio);
1817                 goto out;
1818         }
1819
1820         dm_split_and_process_bio(md, map, bio);
1821 out:
1822         dm_put_live_table_bio(md, srcu_idx, bio_opf);
1823 }
1824
1825 static bool dm_poll_dm_io(struct dm_io *io, struct io_comp_batch *iob,
1826                           unsigned int flags)
1827 {
1828         WARN_ON_ONCE(!dm_tio_is_normal(&io->tio));
1829
1830         /* don't poll if the mapped io is done */
1831         if (atomic_read(&io->io_count) > 1)
1832                 bio_poll(&io->tio.clone, iob, flags);
1833
1834         /* bio_poll holds the last reference */
1835         return atomic_read(&io->io_count) == 1;
1836 }
1837
1838 static int dm_poll_bio(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob,
1839                        unsigned int flags)
1840 {
1841         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1842         struct dm_io *list = *head;
1843         struct dm_io *tmp = NULL;
1844         struct dm_io *curr, *next;
1845
1846         /* Only poll normal bio which was marked as REQ_DM_POLL_LIST */
1847         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST))
1848                 return 0;
1849
1850         WARN_ON_ONCE(!list);
1851
1852         /*
1853          * Restore .bi_private before possibly completing dm_io.
1854          *
1855          * bio_poll() is only possible once @bio has been completely
1856          * submitted via submit_bio_noacct()'s depth-first submission.
1857          * So there is no dm_queue_poll_io() race associated with
1858          * clearing REQ_DM_POLL_LIST here.
1859          */
1860         bio->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
1861         bio->bi_private = list->data;
1862
1863         for (curr = list, next = curr->next; curr; curr = next, next =
1864                         curr ? curr->next : NULL) {
1865                 if (dm_poll_dm_io(curr, iob, flags)) {
1866                         /*
1867                          * clone_endio() has already occurred, so no
1868                          * error handling is needed here.
1869                          */
1870                         __dm_io_dec_pending(curr);
1871                 } else {
1872                         curr->next = tmp;
1873                         tmp = curr;
1874                 }
1875         }
1876
1877         /* Not done? */
1878         if (tmp) {
1879                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1880                 /* Reset bio->bi_private to dm_io list head */
1881                 *head = tmp;
1882                 return 0;
1883         }
1884         return 1;
1885 }
1886
1887 /*-----------------------------------------------------------------
1888  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1889  *---------------------------------------------------------------*/
1890 static void free_minor(int minor)
1891 {
1892         spin_lock(&_minor_lock);
1893         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1894         spin_unlock(&_minor_lock);
1895 }
1896
1897 /*
1898  * See if the device with a specific minor # is free.
1899  */
1900 static int specific_minor(int minor)
1901 {
1902         int r;
1903
1904         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1905                 return -EINVAL;
1906
1907         idr_preload(GFP_KERNEL);
1908         spin_lock(&_minor_lock);
1909
1910         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1911
1912         spin_unlock(&_minor_lock);
1913         idr_preload_end();
1914         if (r < 0)
1915                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1916         return 0;
1917 }
1918
1919 static int next_free_minor(int *minor)
1920 {
1921         int r;
1922
1923         idr_preload(GFP_KERNEL);
1924         spin_lock(&_minor_lock);
1925
1926         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1927
1928         spin_unlock(&_minor_lock);
1929         idr_preload_end();
1930         if (r < 0)
1931                 return r;
1932         *minor = r;
1933         return 0;
1934 }
1935
1936 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1937 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1938 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1939
1940 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1941
1942 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1943 static void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1944 {
1945         dm_destroy_crypto_profile(q->crypto_profile);
1946 }
1947
1948 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1949
1950 static inline void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1951 {
1952 }
1953 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1954
1955 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1956 {
1957         if (md->wq)
1958                 destroy_workqueue(md->wq);
1959         dm_free_md_mempools(md->mempools);
1960
1961         if (md->dax_dev) {
1962                 dax_remove_host(md->disk);
1963                 kill_dax(md->dax_dev);
1964                 put_dax(md->dax_dev);
1965                 md->dax_dev = NULL;
1966         }
1967
1968         dm_cleanup_zoned_dev(md);
1969         if (md->disk) {
1970                 spin_lock(&_minor_lock);
1971                 md->disk->private_data = NULL;
1972                 spin_unlock(&_minor_lock);
1973                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
1974                         dm_sysfs_exit(md);
1975                         del_gendisk(md->disk);
1976                 }
1977                 dm_queue_destroy_crypto_profile(md->queue);
1978                 put_disk(md->disk);
1979         }
1980
1981         if (md->pending_io) {
1982                 free_percpu(md->pending_io);
1983                 md->pending_io = NULL;
1984         }
1985
1986         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1987
1988         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1989         mutex_destroy(&md->type_lock);
1990         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1991         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1992
1993         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1994 }
1995
1996 /*
1997  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1998  */
1999 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
2000 {
2001         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
2002         struct mapped_device *md;
2003         void *old_md;
2004
2005         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
2006         if (!md) {
2007                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
2008                 return NULL;
2009         }
2010
2011         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
2012                 goto bad_module_get;
2013
2014         /* get a minor number for the dev */
2015         if (minor == DM_ANY_MINOR)
2016                 r = next_free_minor(&minor);
2017         else
2018                 r = specific_minor(minor);
2019         if (r < 0)
2020                 goto bad_minor;
2021
2022         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
2023         if (r < 0)
2024                 goto bad_io_barrier;
2025
2026         md->numa_node_id = numa_node_id;
2027         md->init_tio_pdu = false;
2028         md->type = DM_TYPE_NONE;
2029         mutex_init(&md->suspend_lock);
2030         mutex_init(&md->type_lock);
2031         mutex_init(&md->table_devices_lock);
2032         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
2033         atomic_set(&md->holders, 1);
2034         atomic_set(&md->open_count, 0);
2035         atomic_set(&md->event_nr, 0);
2036         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
2037         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
2038         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
2039         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
2040
2041         /*
2042          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
2043          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
2044          * override accordingly.
2045          */
2046         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
2047         if (!md->disk)
2048                 goto bad;
2049         md->queue = md->disk->queue;
2050
2051         init_waitqueue_head(&md->wait);
2052         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
2053         INIT_WORK(&md->requeue_work, dm_wq_requeue_work);
2054         init_waitqueue_head(&md->eventq);
2055         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
2056
2057         md->requeue_list = NULL;
2058         md->swap_bios = get_swap_bios();
2059         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
2060         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
2061
2062         md->disk->major = _major;
2063         md->disk->first_minor = minor;
2064         md->disk->minors = 1;
2065         md->disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART;
2066         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
2067         md->disk->queue = md->queue;
2068         md->disk->private_data = md;
2069         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
2070
2071         if (IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX)) {
2072                 md->dax_dev = alloc_dax(md, &dm_dax_ops);
2073                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
2074                         md->dax_dev = NULL;
2075                         goto bad;
2076                 }
2077                 set_dax_nocache(md->dax_dev);
2078                 set_dax_nomc(md->dax_dev);
2079                 if (dax_add_host(md->dax_dev, md->disk))
2080                         goto bad;
2081         }
2082
2083         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2084
2085         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0, md->name);
2086         if (!md->wq)
2087                 goto bad;
2088
2089         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
2090         if (!md->pending_io)
2091                 goto bad;
2092
2093         dm_stats_init(&md->stats);
2094
2095         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2096         spin_lock(&_minor_lock);
2097         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2098         spin_unlock(&_minor_lock);
2099
2100         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2101
2102         return md;
2103
2104 bad:
2105         cleanup_mapped_device(md);
2106 bad_io_barrier:
2107         free_minor(minor);
2108 bad_minor:
2109         module_put(THIS_MODULE);
2110 bad_module_get:
2111         kvfree(md);
2112         return NULL;
2113 }
2114
2115 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2116
2117 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2118 {
2119         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2120
2121         unlock_fs(md);
2122
2123         cleanup_mapped_device(md);
2124
2125         free_table_devices(&md->table_devices);
2126         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2127         free_minor(minor);
2128
2129         module_put(THIS_MODULE);
2130         kvfree(md);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * Bind a table to the device.
2135  */
2136 static void event_callback(void *context)
2137 {
2138         unsigned long flags;
2139         LIST_HEAD(uevents);
2140         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2141
2142         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2143         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2144         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2145
2146         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2147
2148         atomic_inc(&md->event_nr);
2149         wake_up(&md->eventq);
2150         dm_issue_global_event();
2151 }
2152
2153 /*
2154  * Returns old map, which caller must destroy.
2155  */
2156 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2157                                struct queue_limits *limits)
2158 {
2159         struct dm_table *old_map;
2160         sector_t size;
2161         int ret;
2162
2163         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2164
2165         size = dm_table_get_size(t);
2166
2167         /*
2168          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2169          */
2170         if (size != dm_get_size(md))
2171                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2172
2173         if (!get_capacity(md->disk))
2174                 set_capacity(md->disk, size);
2175         else
2176                 set_capacity_and_notify(md->disk, size);
2177
2178         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2179
2180         if (dm_table_request_based(t)) {
2181                 /*
2182                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2183                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2184                  */
2185                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2186
2187                 /*
2188                  * There is no need to reload with request-based dm because the
2189                  * size of front_pad doesn't change.
2190                  *
2191                  * Note for future: If you are to reload bioset, prep-ed
2192                  * requests in the queue may refer to bio from the old bioset,
2193                  * so you must walk through the queue to unprep.
2194                  */
2195                 if (!md->mempools) {
2196                         md->mempools = t->mempools;
2197                         t->mempools = NULL;
2198                 }
2199         } else {
2200                 /*
2201                  * The md may already have mempools that need changing.
2202                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2203                  * because a different table was loaded.
2204                  */
2205                 dm_free_md_mempools(md->mempools);
2206                 md->mempools = t->mempools;
2207                 t->mempools = NULL;
2208         }
2209
2210         ret = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, limits);
2211         if (ret) {
2212                 old_map = ERR_PTR(ret);
2213                 goto out;
2214         }
2215
2216         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2217         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2218         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2219
2220         if (old_map)
2221                 dm_sync_table(md);
2222 out:
2223         return old_map;
2224 }
2225
2226 /*
2227  * Returns unbound table for the caller to free.
2228  */
2229 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2230 {
2231         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2232
2233         if (!map)
2234                 return NULL;
2235
2236         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2237         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2238         dm_sync_table(md);
2239
2240         return map;
2241 }
2242
2243 /*
2244  * Constructor for a new device.
2245  */
2246 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2247 {
2248         struct mapped_device *md;
2249
2250         md = alloc_dev(minor);
2251         if (!md)
2252                 return -ENXIO;
2253
2254         dm_ima_reset_data(md);
2255
2256         *result = md;
2257         return 0;
2258 }
2259
2260 /*
2261  * Functions to manage md->type.
2262  * All are required to hold md->type_lock.
2263  */
2264 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2265 {
2266         mutex_lock(&md->type_lock);
2267 }
2268
2269 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2270 {
2271         mutex_unlock(&md->type_lock);
2272 }
2273
2274 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2275 {
2276         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2277         md->type = type;
2278 }
2279
2280 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2281 {
2282         return md->type;
2283 }
2284
2285 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2286 {
2287         return md->immutable_target_type;
2288 }
2289
2290 /*
2291  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2292  * count on 'md'.
2293  */
2294 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2295 {
2296         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2297         return &md->queue->limits;
2298 }
2299 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2300
2301 /*
2302  * Setup the DM device's queue based on md's type
2303  */
2304 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2305 {
2306         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2307         struct queue_limits limits;
2308         int r;
2309
2310         switch (type) {
2311         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2312                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2313                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2314                 if (r) {
2315                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2316                         return r;
2317                 }
2318                 break;
2319         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2320         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2321                 break;
2322         case DM_TYPE_NONE:
2323                 WARN_ON_ONCE(true);
2324                 break;
2325         }
2326
2327         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2328         if (r) {
2329                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2330                 return r;
2331         }
2332         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2333         if (r)
2334                 return r;
2335
2336         r = add_disk(md->disk);
2337         if (r)
2338                 return r;
2339
2340         r = dm_sysfs_init(md);
2341         if (r) {
2342                 del_gendisk(md->disk);
2343                 return r;
2344         }
2345         md->type = type;
2346         return 0;
2347 }
2348
2349 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2350 {
2351         struct mapped_device *md;
2352         unsigned minor = MINOR(dev);
2353
2354         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2355                 return NULL;
2356
2357         spin_lock(&_minor_lock);
2358
2359         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2360         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2361             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2362                 md = NULL;
2363                 goto out;
2364         }
2365         dm_get(md);
2366 out:
2367         spin_unlock(&_minor_lock);
2368
2369         return md;
2370 }
2371 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2372
2373 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2374 {
2375         return md->interface_ptr;
2376 }
2377
2378 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2379 {
2380         md->interface_ptr = ptr;
2381 }
2382
2383 void dm_get(struct mapped_device *md)
2384 {
2385         atomic_inc(&md->holders);
2386         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2387 }
2388
2389 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2390 {
2391         spin_lock(&_minor_lock);
2392         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2393                 spin_unlock(&_minor_lock);
2394                 return -EBUSY;
2395         }
2396         dm_get(md);
2397         spin_unlock(&_minor_lock);
2398         return 0;
2399 }
2400 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2401
2402 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2403 {
2404         return md->name;
2405 }
2406 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2407
2408 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2409 {
2410         struct dm_table *map;
2411         int srcu_idx;
2412
2413         might_sleep();
2414
2415         spin_lock(&_minor_lock);
2416         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2417         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2418         spin_unlock(&_minor_lock);
2419
2420         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2421
2422         /*
2423          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2424          * do not race with internal suspend.
2425          */
2426         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2427         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2428         if (!dm_suspended_md(md)) {
2429                 dm_table_presuspend_targets(map);
2430                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2431                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2432                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2433         }
2434         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2435         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2436         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2437
2438         /*
2439          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2440          * for example.  Wait for all references to disappear.
2441          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2442          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2443          */
2444         if (wait)
2445                 while (atomic_read(&md->holders))
2446                         msleep(1);
2447         else if (atomic_read(&md->holders))
2448                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2449                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2450
2451         dm_table_destroy(__unbind(md));
2452         free_dev(md);
2453 }
2454
2455 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2456 {
2457         __dm_destroy(md, true);
2458 }
2459
2460 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2461 {
2462         __dm_destroy(md, false);
2463 }
2464
2465 void dm_put(struct mapped_device *md)
2466 {
2467         atomic_dec(&md->holders);
2468 }
2469 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2470
2471 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2472 {
2473         int cpu;
2474         unsigned long sum = 0;
2475
2476         for_each_possible_cpu(cpu)
2477                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2478
2479         return sum != 0;
2480 }
2481
2482 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2483 {
2484         int r = 0;
2485         DEFINE_WAIT(wait);
2486
2487         while (true) {
2488                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2489
2490                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2491                         break;
2492
2493                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2494                         r = -EINTR;
2495                         break;
2496                 }
2497
2498                 io_schedule();
2499         }
2500         finish_wait(&md->wait, &wait);
2501
2502         smp_rmb();
2503
2504         return r;
2505 }
2506
2507 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2508 {
2509         int r = 0;
2510
2511         if (!queue_is_mq(md->queue))
2512                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2513
2514         while (true) {
2515                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2516                         break;
2517
2518                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2519                         r = -EINTR;
2520                         break;
2521                 }
2522
2523                 msleep(5);
2524         }
2525
2526         return r;
2527 }
2528
2529 /*
2530  * Process the deferred bios
2531  */
2532 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2533 {
2534         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2535         struct bio *bio;
2536
2537         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2538                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2539                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2540                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2541
2542                 if (!bio)
2543                         break;
2544
2545                 submit_bio_noacct(bio);
2546         }
2547 }
2548
2549 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2550 {
2551         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2552         smp_mb__after_atomic();
2553         queue_work(md->wq, &md->work);
2554 }
2555
2556 /*
2557  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2558  */
2559 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2560 {
2561         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2562         struct queue_limits limits;
2563         int r;
2564
2565         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2566
2567         /* device must be suspended */
2568         if (!dm_suspended_md(md))
2569                 goto out;
2570
2571         /*
2572          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2573          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2574          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2575          * reappear.
2576          */
2577         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2578                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2579                 if (live_map)
2580                         limits = md->queue->limits;
2581                 dm_put_live_table_fast(md);
2582         }
2583
2584         if (!live_map) {
2585                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2586                 if (r) {
2587                         map = ERR_PTR(r);
2588                         goto out;
2589                 }
2590         }
2591
2592         map = __bind(md, table, &limits);
2593         dm_issue_global_event();
2594
2595 out:
2596         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2597         return map;
2598 }
2599
2600 /*
2601  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2602  * device.
2603  */
2604 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2605 {
2606         int r;
2607
2608         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2609
2610         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2611         if (!r)
2612                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2613         return r;
2614 }
2615
2616 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2617 {
2618         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2619                 return;
2620         thaw_bdev(md->disk->part0);
2621         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2622 }
2623
2624 /*
2625  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2626  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2627  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2628  *
2629  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2630  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2631  * are being added to md->deferred list.
2632  */
2633 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2634                         unsigned suspend_flags, unsigned int task_state,
2635                         int dmf_suspended_flag)
2636 {
2637         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2638         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2639         int r;
2640
2641         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2642
2643         /*
2644          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2645          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2646          */
2647         if (noflush)
2648                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2649         else
2650                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2651
2652         /*
2653          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2654          * provide the .presuspend_undo hook.
2655          */
2656         dm_table_presuspend_targets(map);
2657
2658         /*
2659          * Flush I/O to the device.
2660          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2661          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2662          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2663          */
2664         if (!noflush && do_lockfs) {
2665                 r = lock_fs(md);
2666                 if (r) {
2667                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2668                         return r;
2669                 }
2670         }
2671
2672         /*
2673          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2674          * to target drivers i.e. no one may be executing
2675          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2676          *
2677          * To get all processes out of dm_split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2678          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2679          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2680          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2681          * flush_workqueue(md->wq).
2682          */
2683         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2684         if (map)
2685                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2686
2687         /*
2688          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2689          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2690          */
2691         if (dm_request_based(md))
2692                 dm_stop_queue(md->queue);
2693
2694         flush_workqueue(md->wq);
2695
2696         /*
2697          * At this point no more requests are entering target request routines.
2698          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2699          * to finish.
2700          */
2701         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2702         if (!r)
2703                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2704
2705         if (noflush)
2706                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2707         if (map)
2708                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2709
2710         /* were we interrupted ? */
2711         if (r < 0) {
2712                 dm_queue_flush(md);
2713
2714                 if (dm_request_based(md))
2715                         dm_start_queue(md->queue);
2716
2717                 unlock_fs(md);
2718                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2719                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2720         }
2721
2722         return r;
2723 }
2724
2725 /*
2726  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2727  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2728  * the background.  Before the table can be swapped with
2729  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2730  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2731  */
2732 /*
2733  * Suspend mechanism in request-based dm.
2734  *
2735  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2736  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2737  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2738  *
2739  * To abort suspend, start the request_queue.
2740  */
2741 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2742 {
2743         struct dm_table *map = NULL;
2744         int r = 0;
2745
2746 retry:
2747         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2748
2749         if (dm_suspended_md(md)) {
2750                 r = -EINVAL;
2751                 goto out_unlock;
2752         }
2753
2754         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2755                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2756                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2757                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2758                 if (r)
2759                         return r;
2760                 goto retry;
2761         }
2762
2763         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2764
2765         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2766         if (r)
2767                 goto out_unlock;
2768
2769         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2770         dm_table_postsuspend_targets(map);
2771         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2772
2773 out_unlock:
2774         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2775         return r;
2776 }
2777
2778 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2779 {
2780         if (map) {
2781                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2782                 if (r)
2783                         return r;
2784         }
2785
2786         dm_queue_flush(md);
2787
2788         /*
2789          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2790          * so that mapping of targets can work correctly.
2791          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2792          */
2793         if (dm_request_based(md))
2794                 dm_start_queue(md->queue);
2795
2796         unlock_fs(md);
2797
2798         return 0;
2799 }
2800
2801 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2802 {
2803         int r;
2804         struct dm_table *map = NULL;
2805
2806 retry:
2807         r = -EINVAL;
2808         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2809
2810         if (!dm_suspended_md(md))
2811                 goto out;
2812
2813         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2814                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2815                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2816                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2817                 if (r)
2818                         return r;
2819                 goto retry;
2820         }
2821
2822         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2823         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2824                 goto out;
2825
2826         r = __dm_resume(md, map);
2827         if (r)
2828                 goto out;
2829
2830         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2831 out:
2832         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2833
2834         return r;
2835 }
2836
2837 /*
2838  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2839  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2840  * It may be used only from the kernel.
2841  */
2842
2843 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2844 {
2845         struct dm_table *map = NULL;
2846
2847         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2848
2849         if (md->internal_suspend_count++)
2850                 return; /* nested internal suspend */
2851
2852         if (dm_suspended_md(md)) {
2853                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2854                 return; /* nest suspend */
2855         }
2856
2857         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2858
2859         /*
2860          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2861          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2862          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2863          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2864          */
2865         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2866                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2867
2868         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2869         dm_table_postsuspend_targets(map);
2870         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2871 }
2872
2873 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2874 {
2875         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2876
2877         if (--md->internal_suspend_count)
2878                 return; /* resume from nested internal suspend */
2879
2880         if (dm_suspended_md(md))
2881                 goto done; /* resume from nested suspend */
2882
2883         /*
2884          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2885          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2886          */
2887         (void) __dm_resume(md, NULL);
2888
2889 done:
2890         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2891         smp_mb__after_atomic();
2892         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2893 }
2894
2895 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2896 {
2897         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2898         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2899         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2900 }
2901 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2902
2903 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2904 {
2905         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2906         __dm_internal_resume(md);
2907         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2908 }
2909 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2910
2911 /*
2912  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2913  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2914  */
2915
2916 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2917 {
2918         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2919         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2920                 return;
2921
2922         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2923         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2924         flush_workqueue(md->wq);
2925         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2926 }
2927 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2928
2929 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2930 {
2931         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2932                 goto done;
2933
2934         dm_queue_flush(md);
2935
2936 done:
2937         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2938 }
2939 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2940
2941 /*-----------------------------------------------------------------
2942  * Event notification.
2943  *---------------------------------------------------------------*/
2944 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2945                        unsigned cookie)
2946 {
2947         int r;
2948         unsigned noio_flag;
2949         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2950         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2951
2952         noio_flag = memalloc_noio_save();
2953
2954         if (!cookie)
2955                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2956         else {
2957                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2958                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2959                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2960                                        action, envp);
2961         }
2962
2963         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2964
2965         return r;
2966 }
2967
2968 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2969 {
2970         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2971 }
2972
2973 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2974 {
2975         return atomic_read(&md->event_nr);
2976 }
2977
2978 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2979 {
2980         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2981                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2982 }
2983
2984 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2985 {
2986         unsigned long flags;
2987
2988         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2989         list_add(elist, &md->uevent_list);
2990         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2991 }
2992
2993 /*
2994  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2995  * count on 'md'.
2996  */
2997 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2998 {
2999         return md->disk;
3000 }
3001 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
3002
3003 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
3004 {
3005         return &md->kobj_holder.kobj;
3006 }
3007
3008 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
3009 {
3010         struct mapped_device *md;
3011
3012         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
3013
3014         spin_lock(&_minor_lock);
3015         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
3016                 md = NULL;
3017                 goto out;
3018         }
3019         dm_get(md);
3020 out:
3021         spin_unlock(&_minor_lock);
3022
3023         return md;
3024 }
3025
3026 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
3027 {
3028         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3029 }
3030
3031 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
3032 {
3033         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3034 }
3035
3036 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
3037 {
3038         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3039 }
3040
3041 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
3042 {
3043         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
3044 }
3045
3046 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
3047 {
3048         return dm_suspended_md(ti->table->md);
3049 }
3050 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
3051
3052 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
3053 {
3054         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
3055 }
3056 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
3057
3058 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
3059 {
3060         return __noflush_suspending(ti->table->md);
3061 }
3062 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
3063
3064 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3065 {
3066         if (!pools)
3067                 return;
3068
3069         bioset_exit(&pools->bs);
3070         bioset_exit(&pools->io_bs);
3071
3072         kfree(pools);
3073 }
3074
3075 struct dm_pr {
3076         u64     old_key;
3077         u64     new_key;
3078         u32     flags;
3079         bool    fail_early;
3080 };
3081
3082 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3083                       void *data)
3084 {
3085         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3086         struct dm_table *table;
3087         struct dm_target *ti;
3088         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3089
3090         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3091         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3092                 goto out;
3093
3094         /* We only support devices that have a single target */
3095         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3096                 goto out;
3097         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3098
3099         ret = -EINVAL;
3100         if (!ti->type->iterate_devices)
3101                 goto out;
3102
3103         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3104 out:
3105         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3106         return ret;
3107 }
3108
3109 /*
3110  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3111  */
3112 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3113                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3114 {
3115         struct dm_pr *pr = data;
3116         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3117
3118         if (!ops || !ops->pr_register)
3119                 return -EOPNOTSUPP;
3120         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3121 }
3122
3123 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3124                           u32 flags)
3125 {
3126         struct dm_pr pr = {
3127                 .old_key        = old_key,
3128                 .new_key        = new_key,
3129                 .flags          = flags,
3130                 .fail_early     = true,
3131         };
3132         int ret;
3133
3134         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3135         if (ret && new_key) {
3136                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3137                 pr.old_key = new_key;
3138                 pr.new_key = 0;
3139                 pr.flags = 0;
3140                 pr.fail_early = false;
3141                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3142         }
3143
3144         return ret;
3145 }
3146
3147 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3148                          u32 flags)
3149 {
3150         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3151         const struct pr_ops *ops;
3152         int r, srcu_idx;
3153
3154         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3155         if (r < 0)
3156                 goto out;
3157
3158         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3159         if (ops && ops->pr_reserve)
3160                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3161         else
3162                 r = -EOPNOTSUPP;
3163 out:
3164         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3165         return r;
3166 }
3167
3168 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3169 {
3170         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3171         const struct pr_ops *ops;
3172         int r, srcu_idx;
3173
3174         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3175         if (r < 0)
3176                 goto out;
3177
3178         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3179         if (ops && ops->pr_release)
3180                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3181         else
3182                 r = -EOPNOTSUPP;
3183 out:
3184         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3185         return r;
3186 }
3187
3188 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3189                          enum pr_type type, bool abort)
3190 {
3191         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3192         const struct pr_ops *ops;
3193         int r, srcu_idx;
3194
3195         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3196         if (r < 0)
3197                 goto out;
3198
3199         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3200         if (ops && ops->pr_preempt)
3201                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3202         else
3203                 r = -EOPNOTSUPP;
3204 out:
3205         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3206         return r;
3207 }
3208
3209 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3210 {
3211         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3212         const struct pr_ops *ops;
3213         int r, srcu_idx;
3214
3215         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3216         if (r < 0)
3217                 goto out;
3218
3219         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3220         if (ops && ops->pr_clear)
3221                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3222         else
3223                 r = -EOPNOTSUPP;
3224 out:
3225         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3226         return r;
3227 }
3228
3229 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3230         .pr_register    = dm_pr_register,
3231         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3232         .pr_release     = dm_pr_release,
3233         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3234         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3235 };
3236
3237 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3238         .submit_bio = dm_submit_bio,
3239         .poll_bio = dm_poll_bio,
3240         .open = dm_blk_open,
3241         .release = dm_blk_close,
3242         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3243         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3244         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3245         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3246         .owner = THIS_MODULE
3247 };
3248
3249 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3250         .open = dm_blk_open,
3251         .release = dm_blk_close,
3252         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3253         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3254         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3255         .owner = THIS_MODULE
3256 };
3257
3258 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3259         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3260         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3261         .recovery_write = dm_dax_recovery_write,
3262 };
3263
3264 /*
3265  * module hooks
3266  */
3267 module_init(dm_init);
3268 module_exit(dm_exit);
3269
3270 module_param(major, uint, 0);
3271 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3272
3273 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3274 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3275
3276 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3277 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3278
3279 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3280 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3281
3282 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3283 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3284 MODULE_LICENSE("GPL");