dm: use op specific max_sectors when splitting abnormal io
[linux-2.6-block.git] / drivers / md / dm.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
4  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
5  *
6  * This file is released under the GPL.
7  */
8
9 #include "dm-core.h"
10 #include "dm-rq.h"
11 #include "dm-uevent.h"
12 #include "dm-ima.h"
13
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/mutex.h>
17 #include <linux/sched/mm.h>
18 #include <linux/sched/signal.h>
19 #include <linux/blkpg.h>
20 #include <linux/bio.h>
21 #include <linux/mempool.h>
22 #include <linux/dax.h>
23 #include <linux/slab.h>
24 #include <linux/idr.h>
25 #include <linux/uio.h>
26 #include <linux/hdreg.h>
27 #include <linux/delay.h>
28 #include <linux/wait.h>
29 #include <linux/pr.h>
30 #include <linux/refcount.h>
31 #include <linux/part_stat.h>
32 #include <linux/blk-crypto.h>
33 #include <linux/blk-crypto-profile.h>
34
35 #define DM_MSG_PREFIX "core"
36
37 /*
38  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
39  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
40  */
41 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
42 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
43
44 /*
45  * For REQ_POLLED fs bio, this flag is set if we link mapped underlying
46  * dm_io into one list, and reuse bio->bi_private as the list head. Before
47  * ending this fs bio, we will recover its ->bi_private.
48  */
49 #define REQ_DM_POLL_LIST        REQ_DRV
50
51 static const char *_name = DM_NAME;
52
53 static unsigned int major;
54 static unsigned int _major;
55
56 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
57
58 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
59
60 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
61
62 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
63
64 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
65
66 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
67 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
68
69 void dm_issue_global_event(void)
70 {
71         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
72         wake_up(&dm_global_eventq);
73 }
74
75 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(stats_enabled);
76 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(swap_bios_enabled);
77 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(zoned_enabled);
78
79 /*
80  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
81  */
82 struct clone_info {
83         struct dm_table *map;
84         struct bio *bio;
85         struct dm_io *io;
86         sector_t sector;
87         unsigned int sector_count;
88         bool is_abnormal_io:1;
89         bool submit_as_polled:1;
90 };
91
92 static inline struct dm_target_io *clone_to_tio(struct bio *clone)
93 {
94         return container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
95 }
96
97 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
98 {
99         if (!dm_tio_flagged(clone_to_tio(bio), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
100                 return (char *)bio - DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET - data_size;
101         return (char *)bio - DM_IO_BIO_OFFSET - data_size;
102 }
103 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
104
105 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
106 {
107         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
108
109         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
110                 return (struct bio *)((char *)io + DM_IO_BIO_OFFSET);
111         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
112         return (struct bio *)((char *)io + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET);
113 }
114 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
115
116 unsigned int dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
117 {
118         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
119 }
120 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
121
122 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
123
124 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
125 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
126
127 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
128 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
129 static int get_swap_bios(void)
130 {
131         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
132
133         if (unlikely(latch <= 0))
134                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
135         return latch;
136 }
137
138 struct table_device {
139         struct list_head list;
140         refcount_t count;
141         struct dm_dev dm_dev;
142 };
143
144 /*
145  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
146  */
147 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
148 static unsigned int reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
149
150 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
151 {
152         int param = READ_ONCE(*module_param);
153         int modified_param = 0;
154         bool modified = true;
155
156         if (param < min)
157                 modified_param = min;
158         else if (param > max)
159                 modified_param = max;
160         else
161                 modified = false;
162
163         if (modified) {
164                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
165                 param = modified_param;
166         }
167
168         return param;
169 }
170
171 unsigned int __dm_get_module_param(unsigned int *module_param, unsigned int def, unsigned int max)
172 {
173         unsigned int param = READ_ONCE(*module_param);
174         unsigned int modified_param = 0;
175
176         if (!param)
177                 modified_param = def;
178         else if (param > max)
179                 modified_param = max;
180
181         if (modified_param) {
182                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
183                 param = modified_param;
184         }
185
186         return param;
187 }
188
189 unsigned int dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
190 {
191         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
192                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
193 }
194 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
195
196 static unsigned int dm_get_numa_node(void)
197 {
198         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
199                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
200 }
201
202 static int __init local_init(void)
203 {
204         int r;
205
206         r = dm_uevent_init();
207         if (r)
208                 return r;
209
210         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
211         if (!deferred_remove_workqueue) {
212                 r = -ENOMEM;
213                 goto out_uevent_exit;
214         }
215
216         _major = major;
217         r = register_blkdev(_major, _name);
218         if (r < 0)
219                 goto out_free_workqueue;
220
221         if (!_major)
222                 _major = r;
223
224         return 0;
225
226 out_free_workqueue:
227         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
228 out_uevent_exit:
229         dm_uevent_exit();
230
231         return r;
232 }
233
234 static void local_exit(void)
235 {
236         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
237
238         unregister_blkdev(_major, _name);
239         dm_uevent_exit();
240
241         _major = 0;
242
243         DMINFO("cleaned up");
244 }
245
246 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
247         local_init,
248         dm_target_init,
249         dm_linear_init,
250         dm_stripe_init,
251         dm_io_init,
252         dm_kcopyd_init,
253         dm_interface_init,
254         dm_statistics_init,
255 };
256
257 static void (*_exits[])(void) = {
258         local_exit,
259         dm_target_exit,
260         dm_linear_exit,
261         dm_stripe_exit,
262         dm_io_exit,
263         dm_kcopyd_exit,
264         dm_interface_exit,
265         dm_statistics_exit,
266 };
267
268 static int __init dm_init(void)
269 {
270         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
271         int r, i;
272
273 #if (IS_ENABLED(CONFIG_IMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE))
274         DMWARN("CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE is disabled."
275                " Duplicate IMA measurements will not be recorded in the IMA log.");
276 #endif
277
278         for (i = 0; i < count; i++) {
279                 r = _inits[i]();
280                 if (r)
281                         goto bad;
282         }
283
284         return 0;
285 bad:
286         while (i--)
287                 _exits[i]();
288
289         return r;
290 }
291
292 static void __exit dm_exit(void)
293 {
294         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
295
296         while (i--)
297                 _exits[i]();
298
299         /*
300          * Should be empty by this point.
301          */
302         idr_destroy(&_minor_idr);
303 }
304
305 /*
306  * Block device functions
307  */
308 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
309 {
310         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
311 }
312
313 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
314 {
315         struct mapped_device *md;
316
317         spin_lock(&_minor_lock);
318
319         md = bdev->bd_disk->private_data;
320         if (!md)
321                 goto out;
322
323         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
324             dm_deleting_md(md)) {
325                 md = NULL;
326                 goto out;
327         }
328
329         dm_get(md);
330         atomic_inc(&md->open_count);
331 out:
332         spin_unlock(&_minor_lock);
333
334         return md ? 0 : -ENXIO;
335 }
336
337 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
338 {
339         struct mapped_device *md;
340
341         spin_lock(&_minor_lock);
342
343         md = disk->private_data;
344         if (WARN_ON(!md))
345                 goto out;
346
347         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
348             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
349                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
350
351         dm_put(md);
352 out:
353         spin_unlock(&_minor_lock);
354 }
355
356 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
357 {
358         return atomic_read(&md->open_count);
359 }
360
361 /*
362  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
363  */
364 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
365 {
366         int r = 0;
367
368         spin_lock(&_minor_lock);
369
370         if (dm_open_count(md)) {
371                 r = -EBUSY;
372                 if (mark_deferred)
373                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
374         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
375                 r = -EEXIST;
376         else
377                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
378
379         spin_unlock(&_minor_lock);
380
381         return r;
382 }
383
384 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
385 {
386         int r = 0;
387
388         spin_lock(&_minor_lock);
389
390         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
391                 r = -EBUSY;
392         else
393                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
394
395         spin_unlock(&_minor_lock);
396
397         return r;
398 }
399
400 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
401 {
402         dm_deferred_remove();
403 }
404
405 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
406 {
407         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
408
409         return dm_get_geometry(md, geo);
410 }
411
412 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
413                             struct block_device **bdev)
414 {
415         struct dm_target *ti;
416         struct dm_table *map;
417         int r;
418
419 retry:
420         r = -ENOTTY;
421         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
422         if (!map || !dm_table_get_size(map))
423                 return r;
424
425         /* We only support devices that have a single target */
426         if (map->num_targets != 1)
427                 return r;
428
429         ti = dm_table_get_target(map, 0);
430         if (!ti->type->prepare_ioctl)
431                 return r;
432
433         if (dm_suspended_md(md))
434                 return -EAGAIN;
435
436         r = ti->type->prepare_ioctl(ti, bdev);
437         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
438                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
439                 fsleep(10000);
440                 goto retry;
441         }
442
443         return r;
444 }
445
446 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
447 {
448         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
449 }
450
451 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
452                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
453 {
454         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
455         int r, srcu_idx;
456
457         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
458         if (r < 0)
459                 goto out;
460
461         if (r > 0) {
462                 /*
463                  * Target determined this ioctl is being issued against a
464                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
465                  */
466                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
467                         DMDEBUG_LIMIT(
468         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
469                                 current->comm, cmd);
470                         r = -ENOIOCTLCMD;
471                         goto out;
472                 }
473         }
474
475         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
476                 r = -ENOTTY;
477         else
478                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
479 out:
480         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
481         return r;
482 }
483
484 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
485 {
486         return jiffies_to_nsecs(clone_to_tio(bio)->io->start_time);
487 }
488 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
489
490 static bool bio_is_flush_with_data(struct bio *bio)
491 {
492         return ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size);
493 }
494
495 static void dm_io_acct(struct dm_io *io, bool end)
496 {
497         struct dm_stats_aux *stats_aux = &io->stats_aux;
498         unsigned long start_time = io->start_time;
499         struct mapped_device *md = io->md;
500         struct bio *bio = io->orig_bio;
501         unsigned int sectors;
502
503         /*
504          * If REQ_PREFLUSH set, don't account payload, it will be
505          * submitted (and accounted) after this flush completes.
506          */
507         if (bio_is_flush_with_data(bio))
508                 sectors = 0;
509         else if (likely(!(dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT))))
510                 sectors = bio_sectors(bio);
511         else
512                 sectors = io->sectors;
513
514         if (!end)
515                 bdev_start_io_acct(bio->bi_bdev, bio_op(bio), start_time);
516         else
517                 bdev_end_io_acct(bio->bi_bdev, bio_op(bio), sectors,
518                                  start_time);
519
520         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
521             unlikely(dm_stats_used(&md->stats))) {
522                 sector_t sector;
523
524                 if (likely(!dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT)))
525                         sector = bio->bi_iter.bi_sector;
526                 else
527                         sector = bio_end_sector(bio) - io->sector_offset;
528
529                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
530                                     sector, sectors,
531                                     end, start_time, stats_aux);
532         }
533 }
534
535 static void __dm_start_io_acct(struct dm_io *io)
536 {
537         dm_io_acct(io, false);
538 }
539
540 static void dm_start_io_acct(struct dm_io *io, struct bio *clone)
541 {
542         /*
543          * Ensure IO accounting is only ever started once.
544          */
545         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
546                 return;
547
548         /* Expect no possibility for race unless DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO. */
549         if (!clone || likely(dm_tio_is_normal(clone_to_tio(clone)))) {
550                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
551         } else {
552                 unsigned long flags;
553                 /* Can afford locking given DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO */
554                 spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
555                 if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED)) {
556                         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
557                         return;
558                 }
559                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
560                 spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
561         }
562
563         __dm_start_io_acct(io);
564 }
565
566 static void dm_end_io_acct(struct dm_io *io)
567 {
568         dm_io_acct(io, true);
569 }
570
571 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
572 {
573         struct dm_io *io;
574         struct dm_target_io *tio;
575         struct bio *clone;
576
577         clone = bio_alloc_clone(NULL, bio, GFP_NOIO, &md->mempools->io_bs);
578         tio = clone_to_tio(clone);
579         tio->flags = 0;
580         dm_tio_set_flag(tio, DM_TIO_INSIDE_DM_IO);
581         tio->io = NULL;
582
583         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
584         io->magic = DM_IO_MAGIC;
585         io->status = BLK_STS_OK;
586
587         /* one ref is for submission, the other is for completion */
588         atomic_set(&io->io_count, 2);
589         this_cpu_inc(*md->pending_io);
590         io->orig_bio = bio;
591         io->md = md;
592         spin_lock_init(&io->lock);
593         io->start_time = jiffies;
594         io->flags = 0;
595
596         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled))
597                 dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
598
599         return io;
600 }
601
602 static void free_io(struct dm_io *io)
603 {
604         bio_put(&io->tio.clone);
605 }
606
607 static struct bio *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
608                              unsigned int target_bio_nr, unsigned int *len, gfp_t gfp_mask)
609 {
610         struct mapped_device *md = ci->io->md;
611         struct dm_target_io *tio;
612         struct bio *clone;
613
614         if (!ci->io->tio.io) {
615                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
616                 tio = &ci->io->tio;
617                 /* alloc_io() already initialized embedded clone */
618                 clone = &tio->clone;
619         } else {
620                 clone = bio_alloc_clone(NULL, ci->bio, gfp_mask,
621                                         &md->mempools->bs);
622                 if (!clone)
623                         return NULL;
624
625                 /* REQ_DM_POLL_LIST shouldn't be inherited */
626                 clone->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
627
628                 tio = clone_to_tio(clone);
629                 tio->flags = 0; /* also clears DM_TIO_INSIDE_DM_IO */
630         }
631
632         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
633         tio->io = ci->io;
634         tio->ti = ti;
635         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
636         tio->len_ptr = len;
637         tio->old_sector = 0;
638
639         /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
640         clone->bi_bdev = md->disk->part0;
641         if (unlikely(ti->needs_bio_set_dev))
642                 bio_set_dev(clone, md->disk->part0);
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, blk_opf_t 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                                          blk_opf_t 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 struct table_device *open_table_device(struct mapped_device *md,
737                 dev_t dev, fmode_t mode)
738 {
739         struct table_device *td;
740         struct block_device *bdev;
741         u64 part_off;
742         int r;
743
744         td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
745         if (!td)
746                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
747         refcount_set(&td->count, 1);
748
749         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
750         if (IS_ERR(bdev)) {
751                 r = PTR_ERR(bdev);
752                 goto out_free_td;
753         }
754
755         /*
756          * We can be called before the dm disk is added.  In that case we can't
757          * register the holder relation here.  It will be done once add_disk was
758          * called.
759          */
760         if (md->disk->slave_dir) {
761                 r = bd_link_disk_holder(bdev, md->disk);
762                 if (r)
763                         goto out_blkdev_put;
764         }
765
766         td->dm_dev.mode = mode;
767         td->dm_dev.bdev = bdev;
768         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &part_off, NULL, NULL);
769         format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
770         list_add(&td->list, &md->table_devices);
771         return td;
772
773 out_blkdev_put:
774         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
775 out_free_td:
776         kfree(td);
777         return ERR_PTR(r);
778 }
779
780 /*
781  * Close a table device that we've been using.
782  */
783 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
784 {
785         if (md->disk->slave_dir)
786                 bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, md->disk);
787         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
788         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
789         list_del(&td->list);
790         kfree(td);
791 }
792
793 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
794                                               fmode_t mode)
795 {
796         struct table_device *td;
797
798         list_for_each_entry(td, l, list)
799                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
800                         return td;
801
802         return NULL;
803 }
804
805 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
806                         struct dm_dev **result)
807 {
808         struct table_device *td;
809
810         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
811         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
812         if (!td) {
813                 td = open_table_device(md, dev, mode);
814                 if (IS_ERR(td)) {
815                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
816                         return PTR_ERR(td);
817                 }
818         } else {
819                 refcount_inc(&td->count);
820         }
821         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
822
823         *result = &td->dm_dev;
824         return 0;
825 }
826
827 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
828 {
829         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
830
831         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
832         if (refcount_dec_and_test(&td->count))
833                 close_table_device(td, md);
834         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
835 }
836
837 /*
838  * Get the geometry associated with a dm device
839  */
840 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
841 {
842         *geo = md->geometry;
843
844         return 0;
845 }
846
847 /*
848  * Set the geometry of a device.
849  */
850 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
851 {
852         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
853
854         if (geo->start > sz) {
855                 DMERR("Start sector is beyond the geometry limits.");
856                 return -EINVAL;
857         }
858
859         md->geometry = *geo;
860
861         return 0;
862 }
863
864 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
865 {
866         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
867 }
868
869 static void dm_requeue_add_io(struct dm_io *io, bool first_stage)
870 {
871         struct mapped_device *md = io->md;
872
873         if (first_stage) {
874                 struct dm_io *next = md->requeue_list;
875
876                 md->requeue_list = io;
877                 io->next = next;
878         } else {
879                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
880         }
881 }
882
883 static void dm_kick_requeue(struct mapped_device *md, bool first_stage)
884 {
885         if (first_stage)
886                 queue_work(md->wq, &md->requeue_work);
887         else
888                 queue_work(md->wq, &md->work);
889 }
890
891 /*
892  * Return true if the dm_io's original bio is requeued.
893  * io->status is updated with error if requeue disallowed.
894  */
895 static bool dm_handle_requeue(struct dm_io *io, bool first_stage)
896 {
897         struct bio *bio = io->orig_bio;
898         bool handle_requeue = (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE);
899         bool handle_polled_eagain = ((io->status == BLK_STS_AGAIN) &&
900                                      (bio->bi_opf & REQ_POLLED));
901         struct mapped_device *md = io->md;
902         bool requeued = false;
903
904         if (handle_requeue || handle_polled_eagain) {
905                 unsigned long flags;
906
907                 if (bio->bi_opf & REQ_POLLED) {
908                         /*
909                          * Upper layer won't help us poll split bio
910                          * (io->orig_bio may only reflect a subset of the
911                          * pre-split original) so clear REQ_POLLED.
912                          */
913                         bio_clear_polled(bio);
914                 }
915
916                 /*
917                  * Target requested pushing back the I/O or
918                  * polled IO hit BLK_STS_AGAIN.
919                  */
920                 spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
921                 if ((__noflush_suspending(md) &&
922                      !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) ||
923                     handle_polled_eagain || first_stage) {
924                         dm_requeue_add_io(io, first_stage);
925                         requeued = true;
926                 } else {
927                         /*
928                          * noflush suspend was interrupted or this is
929                          * a write to a zoned target.
930                          */
931                         io->status = BLK_STS_IOERR;
932                 }
933                 spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
934         }
935
936         if (requeued)
937                 dm_kick_requeue(md, first_stage);
938
939         return requeued;
940 }
941
942 static void __dm_io_complete(struct dm_io *io, bool first_stage)
943 {
944         struct bio *bio = io->orig_bio;
945         struct mapped_device *md = io->md;
946         blk_status_t io_error;
947         bool requeued;
948
949         requeued = dm_handle_requeue(io, first_stage);
950         if (requeued && first_stage)
951                 return;
952
953         io_error = io->status;
954         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
955                 dm_end_io_acct(io);
956         else if (!io_error) {
957                 /*
958                  * Must handle target that DM_MAPIO_SUBMITTED only to
959                  * then bio_endio() rather than dm_submit_bio_remap()
960                  */
961                 __dm_start_io_acct(io);
962                 dm_end_io_acct(io);
963         }
964         free_io(io);
965         smp_wmb();
966         this_cpu_dec(*md->pending_io);
967
968         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
969         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
970                 wake_up(&md->wait);
971
972         /* Return early if the original bio was requeued */
973         if (requeued)
974                 return;
975
976         if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
977                 /*
978                  * Preflush done for flush with data, reissue
979                  * without REQ_PREFLUSH.
980                  */
981                 bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
982                 queue_io(md, bio);
983         } else {
984                 /* done with normal IO or empty flush */
985                 if (io_error)
986                         bio->bi_status = io_error;
987                 bio_endio(bio);
988         }
989 }
990
991 static void dm_wq_requeue_work(struct work_struct *work)
992 {
993         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
994                                                 requeue_work);
995         unsigned long flags;
996         struct dm_io *io;
997
998         /* reuse deferred lock to simplify dm_handle_requeue */
999         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
1000         io = md->requeue_list;
1001         md->requeue_list = NULL;
1002         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
1003
1004         while (io) {
1005                 struct dm_io *next = io->next;
1006
1007                 dm_io_rewind(io, &md->disk->bio_split);
1008
1009                 io->next = NULL;
1010                 __dm_io_complete(io, false);
1011                 io = next;
1012                 cond_resched();
1013         }
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Two staged requeue:
1018  *
1019  * 1) io->orig_bio points to the real original bio, and the part mapped to
1020  *    this io must be requeued, instead of other parts of the original bio.
1021  *
1022  * 2) io->orig_bio points to new cloned bio which matches the requeued dm_io.
1023  */
1024 static void dm_io_complete(struct dm_io *io)
1025 {
1026         bool first_requeue;
1027
1028         /*
1029          * Only dm_io that has been split needs two stage requeue, otherwise
1030          * we may run into long bio clone chain during suspend and OOM could
1031          * be triggered.
1032          *
1033          * Also flush data dm_io won't be marked as DM_IO_WAS_SPLIT, so they
1034          * also aren't handled via the first stage requeue.
1035          */
1036         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT))
1037                 first_requeue = true;
1038         else
1039                 first_requeue = false;
1040
1041         __dm_io_complete(io, first_requeue);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
1046  * cloned into, completing the original io if necc.
1047  */
1048 static inline void __dm_io_dec_pending(struct dm_io *io)
1049 {
1050         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count))
1051                 dm_io_complete(io);
1052 }
1053
1054 static void dm_io_set_error(struct dm_io *io, blk_status_t error)
1055 {
1056         unsigned long flags;
1057
1058         /* Push-back supersedes any I/O errors */
1059         spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
1060         if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
1061               __noflush_suspending(io->md))) {
1062                 io->status = error;
1063         }
1064         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
1065 }
1066
1067 static void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
1068 {
1069         if (unlikely(error))
1070                 dm_io_set_error(io, error);
1071
1072         __dm_io_dec_pending(io);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
1077  * count on 'md'. But _not_ imposing verification to avoid atomic_read(),
1078  */
1079 static inline struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
1080 {
1081         return &md->queue->limits;
1082 }
1083
1084 void disable_discard(struct mapped_device *md)
1085 {
1086         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1087
1088         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
1089         limits->max_discard_sectors = 0;
1090 }
1091
1092 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
1093 {
1094         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1095
1096         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
1097         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
1098 }
1099
1100 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1101 {
1102         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
1103 }
1104
1105 static void clone_endio(struct bio *bio)
1106 {
1107         blk_status_t error = bio->bi_status;
1108         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1109         struct dm_target *ti = tio->ti;
1110         dm_endio_fn endio = ti->type->end_io;
1111         struct dm_io *io = tio->io;
1112         struct mapped_device *md = io->md;
1113
1114         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
1115                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1116                     !bdev_max_discard_sectors(bio->bi_bdev))
1117                         disable_discard(md);
1118                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1119                          !bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
1120                         disable_write_zeroes(md);
1121         }
1122
1123         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1124             unlikely(bdev_is_zoned(bio->bi_bdev)))
1125                 dm_zone_endio(io, bio);
1126
1127         if (endio) {
1128                 int r = endio(ti, bio, &error);
1129
1130                 switch (r) {
1131                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1132                         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1133                                 /*
1134                                  * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
1135                                  * target will break the sequential write pattern:
1136                                  * fail such IO.
1137                                  */
1138                                 if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
1139                                         error = BLK_STS_IOERR;
1140                                 else
1141                                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1142                         } else
1143                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1144                         fallthrough;
1145                 case DM_ENDIO_DONE:
1146                         break;
1147                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1148                         /* The target will handle the io */
1149                         return;
1150                 default:
1151                         DMCRIT("unimplemented target endio return value: %d", r);
1152                         BUG();
1153                 }
1154         }
1155
1156         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1157             unlikely(swap_bios_limit(ti, bio)))
1158                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1159
1160         free_tio(bio);
1161         dm_io_dec_pending(io, error);
1162 }
1163
1164 /*
1165  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1166  * target boundary.
1167  */
1168 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1169                                                   sector_t target_offset)
1170 {
1171         return ti->len - target_offset;
1172 }
1173
1174 static sector_t __max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector,
1175                              unsigned int max_granularity,
1176                              unsigned int max_sectors)
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          *   bio_split_to_limits() isn't possible here.
1186          */
1187         if (!max_granularity)
1188                 return len;
1189         return min_t(sector_t, len,
1190                 min(max_sectors ? : queue_max_sectors(ti->table->md->queue),
1191                     blk_chunk_sectors_left(target_offset, max_granularity)));
1192 }
1193
1194 static inline sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1195 {
1196         return __max_io_len(ti, sector, ti->max_io_len, 0);
1197 }
1198
1199 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1200 {
1201         if (len > UINT_MAX) {
1202                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1203                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1204                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1205                 return -EINVAL;
1206         }
1207
1208         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1209
1210         return 0;
1211 }
1212 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1213
1214 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1215                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1216         __acquires(md->io_barrier)
1217 {
1218         struct dm_table *map;
1219         struct dm_target *ti;
1220
1221         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1222         if (!map)
1223                 return NULL;
1224
1225         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1226         if (!ti)
1227                 return NULL;
1228
1229         return ti;
1230 }
1231
1232 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1233                 long nr_pages, enum dax_access_mode mode, void **kaddr,
1234                 pfn_t *pfn)
1235 {
1236         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1237         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1238         struct dm_target *ti;
1239         long len, ret = -EIO;
1240         int srcu_idx;
1241
1242         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1243
1244         if (!ti)
1245                 goto out;
1246         if (!ti->type->direct_access)
1247                 goto out;
1248         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1249         if (len < 1)
1250                 goto out;
1251         nr_pages = min(len, nr_pages);
1252         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, mode, kaddr, pfn);
1253
1254  out:
1255         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1256
1257         return ret;
1258 }
1259
1260 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1261                                   size_t nr_pages)
1262 {
1263         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1264         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1265         struct dm_target *ti;
1266         int ret = -EIO;
1267         int srcu_idx;
1268
1269         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1270
1271         if (!ti)
1272                 goto out;
1273         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1274                 /*
1275                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1276                  *  here, something is wrong.
1277                  */
1278                 goto out;
1279         }
1280         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1281  out:
1282         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1283
1284         return ret;
1285 }
1286
1287 static size_t dm_dax_recovery_write(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1288                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1289 {
1290         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1291         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1292         struct dm_target *ti;
1293         int srcu_idx;
1294         long ret = 0;
1295
1296         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1297         if (!ti || !ti->type->dax_recovery_write)
1298                 goto out;
1299
1300         ret = ti->type->dax_recovery_write(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1301 out:
1302         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1303         return ret;
1304 }
1305
1306 /*
1307  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1308  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1309  * operations, REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes) and any bio serviced by
1310  * __send_duplicate_bios().
1311  *
1312  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1313  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1314  * sent in a next bio.
1315  *
1316  * A diagram that explains the arithmetics:
1317  * +--------------------+---------------+-------+
1318  * |         1          |       2       |   3   |
1319  * +--------------------+---------------+-------+
1320  *
1321  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1322  *                      <----- bio_sectors ----->
1323  *                      <-- n_sectors -->
1324  *
1325  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1326  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1327  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1328  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1329  *       to make it empty)
1330  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1331  *
1332  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1333  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1334  * copies of the bio.
1335  */
1336 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned int n_sectors)
1337 {
1338         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1339         struct dm_io *io = tio->io;
1340         unsigned int bio_sectors = bio_sectors(bio);
1341
1342         BUG_ON(dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
1343         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1344         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1345         BUG_ON(bio_sectors > *tio->len_ptr);
1346         BUG_ON(n_sectors > bio_sectors);
1347
1348         *tio->len_ptr -= bio_sectors - n_sectors;
1349         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1350
1351         /*
1352          * __split_and_process_bio() may have already saved mapped part
1353          * for accounting but it is being reduced so update accordingly.
1354          */
1355         dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1356         io->sectors = n_sectors;
1357         io->sector_offset = bio_sectors(io->orig_bio);
1358 }
1359 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1360
1361 /*
1362  * @clone: clone bio that DM core passed to target's .map function
1363  * @tgt_clone: clone of @clone bio that target needs submitted
1364  *
1365  * Targets should use this interface to submit bios they take
1366  * ownership of when returning DM_MAPIO_SUBMITTED.
1367  *
1368  * Target should also enable ti->accounts_remapped_io
1369  */
1370 void dm_submit_bio_remap(struct bio *clone, struct bio *tgt_clone)
1371 {
1372         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1373         struct dm_io *io = tio->io;
1374
1375         /* establish bio that will get submitted */
1376         if (!tgt_clone)
1377                 tgt_clone = clone;
1378
1379         /*
1380          * Account io->origin_bio to DM dev on behalf of target
1381          * that took ownership of IO with DM_MAPIO_SUBMITTED.
1382          */
1383         dm_start_io_acct(io, clone);
1384
1385         trace_block_bio_remap(tgt_clone, disk_devt(io->md->disk),
1386                               tio->old_sector);
1387         submit_bio_noacct(tgt_clone);
1388 }
1389 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_submit_bio_remap);
1390
1391 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1392 {
1393         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1394         while (latch < md->swap_bios) {
1395                 cond_resched();
1396                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1397                 md->swap_bios--;
1398         }
1399         while (latch > md->swap_bios) {
1400                 cond_resched();
1401                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1402                 md->swap_bios++;
1403         }
1404         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1405 }
1406
1407 static void __map_bio(struct bio *clone)
1408 {
1409         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1410         struct dm_target *ti = tio->ti;
1411         struct dm_io *io = tio->io;
1412         struct mapped_device *md = io->md;
1413         int r;
1414
1415         clone->bi_end_io = clone_endio;
1416
1417         /*
1418          * Map the clone.
1419          */
1420         tio->old_sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1421
1422         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1423             unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1424                 int latch = get_swap_bios();
1425
1426                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1427                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1428                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1429         }
1430
1431         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1432                 /*
1433                  * Check if the IO needs a special mapping due to zone append
1434                  * emulation on zoned target. In this case, dm_zone_map_bio()
1435                  * calls the target map operation.
1436                  */
1437                 if (unlikely(dm_emulate_zone_append(md)))
1438                         r = dm_zone_map_bio(tio);
1439                 else
1440                         r = ti->type->map(ti, clone);
1441         } else
1442                 r = ti->type->map(ti, clone);
1443
1444         switch (r) {
1445         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1446                 /* target has assumed ownership of this io */
1447                 if (!ti->accounts_remapped_io)
1448                         dm_start_io_acct(io, clone);
1449                 break;
1450         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1451                 dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1452                 break;
1453         case DM_MAPIO_KILL:
1454         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1455                 if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1456                     unlikely(swap_bios_limit(ti, clone)))
1457                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1458                 free_tio(clone);
1459                 if (r == DM_MAPIO_KILL)
1460                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1461                 else
1462                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1463                 break;
1464         default:
1465                 DMCRIT("unimplemented target map return value: %d", r);
1466                 BUG();
1467         }
1468 }
1469
1470 static void setup_split_accounting(struct clone_info *ci, unsigned int len)
1471 {
1472         struct dm_io *io = ci->io;
1473
1474         if (ci->sector_count > len) {
1475                 /*
1476                  * Split needed, save the mapped part for accounting.
1477                  * NOTE: dm_accept_partial_bio() will update accordingly.
1478                  */
1479                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1480                 io->sectors = len;
1481                 io->sector_offset = bio_sectors(ci->bio);
1482         }
1483 }
1484
1485 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1486                                 struct dm_target *ti, unsigned int num_bios,
1487                                 unsigned *len)
1488 {
1489         struct bio *bio;
1490         int try;
1491
1492         for (try = 0; try < 2; try++) {
1493                 int bio_nr;
1494
1495                 if (try)
1496                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1497                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1498                         bio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, len,
1499                                         try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1500                         if (!bio)
1501                                 break;
1502
1503                         bio_list_add(blist, bio);
1504                 }
1505                 if (try)
1506                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1507                 if (bio_nr == num_bios)
1508                         return;
1509
1510                 while ((bio = bio_list_pop(blist)))
1511                         free_tio(bio);
1512         }
1513 }
1514
1515 static int __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1516                                  unsigned int num_bios, unsigned int *len)
1517 {
1518         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1519         struct bio *clone;
1520         unsigned int ret = 0;
1521
1522         switch (num_bios) {
1523         case 0:
1524                 break;
1525         case 1:
1526                 if (len)
1527                         setup_split_accounting(ci, *len);
1528                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, len, GFP_NOIO);
1529                 __map_bio(clone);
1530                 ret = 1;
1531                 break;
1532         default:
1533                 if (len)
1534                         setup_split_accounting(ci, *len);
1535                 /* dm_accept_partial_bio() is not supported with shared tio->len_ptr */
1536                 alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios, len);
1537                 while ((clone = bio_list_pop(&blist))) {
1538                         dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1539                         __map_bio(clone);
1540                         ret += 1;
1541                 }
1542                 break;
1543         }
1544
1545         return ret;
1546 }
1547
1548 static void __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1549 {
1550         struct dm_table *t = ci->map;
1551         struct bio flush_bio;
1552
1553         /*
1554          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1555          * need to reference it after submit. It's just used as
1556          * the basis for the clone(s).
1557          */
1558         bio_init(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0, NULL, 0,
1559                  REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC);
1560
1561         ci->bio = &flush_bio;
1562         ci->sector_count = 0;
1563         ci->io->tio.clone.bi_iter.bi_size = 0;
1564
1565         for (unsigned int i = 0; i < t->num_targets; i++) {
1566                 unsigned int bios;
1567                 struct dm_target *ti = dm_table_get_target(t, i);
1568
1569                 atomic_add(ti->num_flush_bios, &ci->io->io_count);
1570                 bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1571                 atomic_sub(ti->num_flush_bios - bios, &ci->io->io_count);
1572         }
1573
1574         /*
1575          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1576          * reference won't reach 0 without the following subtraction
1577          */
1578         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1579
1580         bio_uninit(ci->bio);
1581 }
1582
1583 static void __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1584                                         unsigned int num_bios,
1585                                         unsigned int max_granularity,
1586                                         unsigned int max_sectors)
1587 {
1588         unsigned int len, bios;
1589
1590         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1591                     __max_io_len(ti, ci->sector, max_granularity, max_sectors));
1592
1593         atomic_add(num_bios, &ci->io->io_count);
1594         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1595         /*
1596          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1597          * reference won't reach 0 without the following (+1) subtraction
1598          */
1599         atomic_sub(num_bios - bios + 1, &ci->io->io_count);
1600
1601         ci->sector += len;
1602         ci->sector_count -= len;
1603 }
1604
1605 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1606 {
1607         enum req_op op = bio_op(bio);
1608
1609         if (op != REQ_OP_READ && op != REQ_OP_WRITE && op != REQ_OP_FLUSH) {
1610                 switch (op) {
1611                 case REQ_OP_DISCARD:
1612                 case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1613                 case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1614                         return true;
1615                 default:
1616                         break;
1617                 }
1618         }
1619
1620         return false;
1621 }
1622
1623 static blk_status_t __process_abnormal_io(struct clone_info *ci,
1624                                           struct dm_target *ti)
1625 {
1626         unsigned int num_bios = 0;
1627         unsigned int max_granularity = 0;
1628         unsigned int max_sectors = 0;
1629         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(ti->table->md);
1630
1631         switch (bio_op(ci->bio)) {
1632         case REQ_OP_DISCARD:
1633                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1634                 max_sectors = limits->max_discard_sectors;
1635                 if (ti->max_discard_granularity)
1636                         max_granularity = max_sectors;
1637                 break;
1638         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1639                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1640                 max_sectors = limits->max_secure_erase_sectors;
1641                 if (ti->max_secure_erase_granularity)
1642                         max_granularity = max_sectors;
1643                 break;
1644         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1645                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1646                 max_sectors = limits->max_write_zeroes_sectors;
1647                 if (ti->max_write_zeroes_granularity)
1648                         max_granularity = max_sectors;
1649                 break;
1650         default:
1651                 break;
1652         }
1653
1654         /*
1655          * Even though the device advertised support for this type of
1656          * request, that does not mean every target supports it, and
1657          * reconfiguration might also have changed that since the
1658          * check was performed.
1659          */
1660         if (unlikely(!num_bios))
1661                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1662
1663         __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios,
1664                                     max_granularity, max_sectors);
1665         return BLK_STS_OK;
1666 }
1667
1668 /*
1669  * Reuse ->bi_private as dm_io list head for storing all dm_io instances
1670  * associated with this bio, and this bio's bi_private needs to be
1671  * stored in dm_io->data before the reuse.
1672  *
1673  * bio->bi_private is owned by fs or upper layer, so block layer won't
1674  * touch it after splitting. Meantime it won't be changed by anyone after
1675  * bio is submitted. So this reuse is safe.
1676  */
1677 static inline struct dm_io **dm_poll_list_head(struct bio *bio)
1678 {
1679         return (struct dm_io **)&bio->bi_private;
1680 }
1681
1682 static void dm_queue_poll_io(struct bio *bio, struct dm_io *io)
1683 {
1684         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1685
1686         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST)) {
1687                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1688                 /*
1689                  * Save .bi_private into dm_io, so that we can reuse
1690                  * .bi_private as dm_io list head for storing dm_io list
1691                  */
1692                 io->data = bio->bi_private;
1693
1694                 /* tell block layer to poll for completion */
1695                 bio->bi_cookie = ~BLK_QC_T_NONE;
1696
1697                 io->next = NULL;
1698         } else {
1699                 /*
1700                  * bio recursed due to split, reuse original poll list,
1701                  * and save bio->bi_private too.
1702                  */
1703                 io->data = (*head)->data;
1704                 io->next = *head;
1705         }
1706
1707         *head = io;
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1712  */
1713 static blk_status_t __split_and_process_bio(struct clone_info *ci)
1714 {
1715         struct bio *clone;
1716         struct dm_target *ti;
1717         unsigned int len;
1718
1719         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1720         if (unlikely(!ti))
1721                 return BLK_STS_IOERR;
1722
1723         if (unlikely((ci->bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) != 0) &&
1724             unlikely(!dm_target_supports_nowait(ti->type)))
1725                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1726
1727         if (unlikely(ci->is_abnormal_io))
1728                 return __process_abnormal_io(ci, ti);
1729
1730         /*
1731          * Only support bio polling for normal IO, and the target io is
1732          * exactly inside the dm_io instance (verified in dm_poll_dm_io)
1733          */
1734         ci->submit_as_polled = !!(ci->bio->bi_opf & REQ_POLLED);
1735
1736         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1737         setup_split_accounting(ci, len);
1738         clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOIO);
1739         __map_bio(clone);
1740
1741         ci->sector += len;
1742         ci->sector_count -= len;
1743
1744         return BLK_STS_OK;
1745 }
1746
1747 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1748                             struct dm_table *map, struct bio *bio, bool is_abnormal)
1749 {
1750         ci->map = map;
1751         ci->io = alloc_io(md, bio);
1752         ci->bio = bio;
1753         ci->is_abnormal_io = is_abnormal;
1754         ci->submit_as_polled = false;
1755         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1756         ci->sector_count = bio_sectors(bio);
1757
1758         /* Shouldn't happen but sector_count was being set to 0 so... */
1759         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1760             WARN_ON_ONCE(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)) && ci->sector_count))
1761                 ci->sector_count = 0;
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1766  */
1767 static void dm_split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1768                                      struct dm_table *map, struct bio *bio)
1769 {
1770         struct clone_info ci;
1771         struct dm_io *io;
1772         blk_status_t error = BLK_STS_OK;
1773         bool is_abnormal;
1774
1775         is_abnormal = is_abnormal_io(bio);
1776         if (unlikely(is_abnormal)) {
1777                 /*
1778                  * Use bio_split_to_limits() for abnormal IO (e.g. discard, etc)
1779                  * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1780                  */
1781                 bio = bio_split_to_limits(bio);
1782                 if (!bio)
1783                         return;
1784         }
1785
1786         init_clone_info(&ci, md, map, bio, is_abnormal);
1787         io = ci.io;
1788
1789         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1790                 __send_empty_flush(&ci);
1791                 /* dm_io_complete submits any data associated with flush */
1792                 goto out;
1793         }
1794
1795         error = __split_and_process_bio(&ci);
1796         if (error || !ci.sector_count)
1797                 goto out;
1798         /*
1799          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct() so it gets handled
1800          * *after* bios already submitted have been completely processed.
1801          */
1802         bio_trim(bio, io->sectors, ci.sector_count);
1803         trace_block_split(bio, bio->bi_iter.bi_sector);
1804         bio_inc_remaining(bio);
1805         submit_bio_noacct(bio);
1806 out:
1807         /*
1808          * Drop the extra reference count for non-POLLED bio, and hold one
1809          * reference for POLLED bio, which will be released in dm_poll_bio
1810          *
1811          * Add every dm_io instance into the dm_io list head which is stored
1812          * in bio->bi_private, so that dm_poll_bio can poll them all.
1813          */
1814         if (error || !ci.submit_as_polled) {
1815                 /*
1816                  * In case of submission failure, the extra reference for
1817                  * submitting io isn't consumed yet
1818                  */
1819                 if (error)
1820                         atomic_dec(&io->io_count);
1821                 dm_io_dec_pending(io, error);
1822         } else
1823                 dm_queue_poll_io(bio, io);
1824 }
1825
1826 static void dm_submit_bio(struct bio *bio)
1827 {
1828         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1829         int srcu_idx;
1830         struct dm_table *map;
1831         blk_opf_t bio_opf = bio->bi_opf;
1832
1833         map = dm_get_live_table_bio(md, &srcu_idx, bio_opf);
1834
1835         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1836         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1837             unlikely(!map)) {
1838                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1839                         bio_wouldblock_error(bio);
1840                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1841                         bio_io_error(bio);
1842                 else
1843                         queue_io(md, bio);
1844                 goto out;
1845         }
1846
1847         dm_split_and_process_bio(md, map, bio);
1848 out:
1849         dm_put_live_table_bio(md, srcu_idx, bio_opf);
1850 }
1851
1852 static bool dm_poll_dm_io(struct dm_io *io, struct io_comp_batch *iob,
1853                           unsigned int flags)
1854 {
1855         WARN_ON_ONCE(!dm_tio_is_normal(&io->tio));
1856
1857         /* don't poll if the mapped io is done */
1858         if (atomic_read(&io->io_count) > 1)
1859                 bio_poll(&io->tio.clone, iob, flags);
1860
1861         /* bio_poll holds the last reference */
1862         return atomic_read(&io->io_count) == 1;
1863 }
1864
1865 static int dm_poll_bio(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob,
1866                        unsigned int flags)
1867 {
1868         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1869         struct dm_io *list = *head;
1870         struct dm_io *tmp = NULL;
1871         struct dm_io *curr, *next;
1872
1873         /* Only poll normal bio which was marked as REQ_DM_POLL_LIST */
1874         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST))
1875                 return 0;
1876
1877         WARN_ON_ONCE(!list);
1878
1879         /*
1880          * Restore .bi_private before possibly completing dm_io.
1881          *
1882          * bio_poll() is only possible once @bio has been completely
1883          * submitted via submit_bio_noacct()'s depth-first submission.
1884          * So there is no dm_queue_poll_io() race associated with
1885          * clearing REQ_DM_POLL_LIST here.
1886          */
1887         bio->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
1888         bio->bi_private = list->data;
1889
1890         for (curr = list, next = curr->next; curr; curr = next, next =
1891                         curr ? curr->next : NULL) {
1892                 if (dm_poll_dm_io(curr, iob, flags)) {
1893                         /*
1894                          * clone_endio() has already occurred, so no
1895                          * error handling is needed here.
1896                          */
1897                         __dm_io_dec_pending(curr);
1898                 } else {
1899                         curr->next = tmp;
1900                         tmp = curr;
1901                 }
1902         }
1903
1904         /* Not done? */
1905         if (tmp) {
1906                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1907                 /* Reset bio->bi_private to dm_io list head */
1908                 *head = tmp;
1909                 return 0;
1910         }
1911         return 1;
1912 }
1913
1914 /*
1915  *---------------------------------------------------------------
1916  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1917  *---------------------------------------------------------------
1918  */
1919 static void free_minor(int minor)
1920 {
1921         spin_lock(&_minor_lock);
1922         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1923         spin_unlock(&_minor_lock);
1924 }
1925
1926 /*
1927  * See if the device with a specific minor # is free.
1928  */
1929 static int specific_minor(int minor)
1930 {
1931         int r;
1932
1933         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1934                 return -EINVAL;
1935
1936         idr_preload(GFP_KERNEL);
1937         spin_lock(&_minor_lock);
1938
1939         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1940
1941         spin_unlock(&_minor_lock);
1942         idr_preload_end();
1943         if (r < 0)
1944                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1945         return 0;
1946 }
1947
1948 static int next_free_minor(int *minor)
1949 {
1950         int r;
1951
1952         idr_preload(GFP_KERNEL);
1953         spin_lock(&_minor_lock);
1954
1955         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1956
1957         spin_unlock(&_minor_lock);
1958         idr_preload_end();
1959         if (r < 0)
1960                 return r;
1961         *minor = r;
1962         return 0;
1963 }
1964
1965 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1966 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1967 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1968
1969 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1970
1971 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1972 static void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1973 {
1974         dm_destroy_crypto_profile(q->crypto_profile);
1975 }
1976
1977 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1978
1979 static inline void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1980 {
1981 }
1982 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1983
1984 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1985 {
1986         if (md->wq)
1987                 destroy_workqueue(md->wq);
1988         dm_free_md_mempools(md->mempools);
1989
1990         if (md->dax_dev) {
1991                 dax_remove_host(md->disk);
1992                 kill_dax(md->dax_dev);
1993                 put_dax(md->dax_dev);
1994                 md->dax_dev = NULL;
1995         }
1996
1997         dm_cleanup_zoned_dev(md);
1998         if (md->disk) {
1999                 spin_lock(&_minor_lock);
2000                 md->disk->private_data = NULL;
2001                 spin_unlock(&_minor_lock);
2002                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
2003                         struct table_device *td;
2004
2005                         dm_sysfs_exit(md);
2006                         list_for_each_entry(td, &md->table_devices, list) {
2007                                 bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev,
2008                                                       md->disk);
2009                         }
2010
2011                         /*
2012                          * Hold lock to make sure del_gendisk() won't concurrent
2013                          * with open/close_table_device().
2014                          */
2015                         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
2016                         del_gendisk(md->disk);
2017                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
2018                 }
2019                 dm_queue_destroy_crypto_profile(md->queue);
2020                 put_disk(md->disk);
2021         }
2022
2023         if (md->pending_io) {
2024                 free_percpu(md->pending_io);
2025                 md->pending_io = NULL;
2026         }
2027
2028         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2029
2030         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
2031         mutex_destroy(&md->type_lock);
2032         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
2033         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
2034
2035         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
2036 }
2037
2038 /*
2039  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
2040  */
2041 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
2042 {
2043         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
2044         struct mapped_device *md;
2045         void *old_md;
2046
2047         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
2048         if (!md) {
2049                 DMERR("unable to allocate device, out of memory.");
2050                 return NULL;
2051         }
2052
2053         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
2054                 goto bad_module_get;
2055
2056         /* get a minor number for the dev */
2057         if (minor == DM_ANY_MINOR)
2058                 r = next_free_minor(&minor);
2059         else
2060                 r = specific_minor(minor);
2061         if (r < 0)
2062                 goto bad_minor;
2063
2064         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
2065         if (r < 0)
2066                 goto bad_io_barrier;
2067
2068         md->numa_node_id = numa_node_id;
2069         md->init_tio_pdu = false;
2070         md->type = DM_TYPE_NONE;
2071         mutex_init(&md->suspend_lock);
2072         mutex_init(&md->type_lock);
2073         mutex_init(&md->table_devices_lock);
2074         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
2075         atomic_set(&md->holders, 1);
2076         atomic_set(&md->open_count, 0);
2077         atomic_set(&md->event_nr, 0);
2078         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
2079         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
2080         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
2081         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
2082
2083         /*
2084          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
2085          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
2086          * override accordingly.
2087          */
2088         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
2089         if (!md->disk)
2090                 goto bad;
2091         md->queue = md->disk->queue;
2092
2093         init_waitqueue_head(&md->wait);
2094         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
2095         INIT_WORK(&md->requeue_work, dm_wq_requeue_work);
2096         init_waitqueue_head(&md->eventq);
2097         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
2098
2099         md->requeue_list = NULL;
2100         md->swap_bios = get_swap_bios();
2101         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
2102         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
2103
2104         md->disk->major = _major;
2105         md->disk->first_minor = minor;
2106         md->disk->minors = 1;
2107         md->disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART;
2108         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
2109         md->disk->private_data = md;
2110         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
2111
2112         if (IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX)) {
2113                 md->dax_dev = alloc_dax(md, &dm_dax_ops);
2114                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
2115                         md->dax_dev = NULL;
2116                         goto bad;
2117                 }
2118                 set_dax_nocache(md->dax_dev);
2119                 set_dax_nomc(md->dax_dev);
2120                 if (dax_add_host(md->dax_dev, md->disk))
2121                         goto bad;
2122         }
2123
2124         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2125
2126         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0, md->name);
2127         if (!md->wq)
2128                 goto bad;
2129
2130         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
2131         if (!md->pending_io)
2132                 goto bad;
2133
2134         r = dm_stats_init(&md->stats);
2135         if (r < 0)
2136                 goto bad;
2137
2138         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2139         spin_lock(&_minor_lock);
2140         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2141         spin_unlock(&_minor_lock);
2142
2143         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2144
2145         return md;
2146
2147 bad:
2148         cleanup_mapped_device(md);
2149 bad_io_barrier:
2150         free_minor(minor);
2151 bad_minor:
2152         module_put(THIS_MODULE);
2153 bad_module_get:
2154         kvfree(md);
2155         return NULL;
2156 }
2157
2158 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2159
2160 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2161 {
2162         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2163
2164         unlock_fs(md);
2165
2166         cleanup_mapped_device(md);
2167
2168         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&md->table_devices));
2169         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2170         free_minor(minor);
2171
2172         module_put(THIS_MODULE);
2173         kvfree(md);
2174 }
2175
2176 /*
2177  * Bind a table to the device.
2178  */
2179 static void event_callback(void *context)
2180 {
2181         unsigned long flags;
2182         LIST_HEAD(uevents);
2183         struct mapped_device *md = context;
2184
2185         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2186         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2187         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2188
2189         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2190
2191         atomic_inc(&md->event_nr);
2192         wake_up(&md->eventq);
2193         dm_issue_global_event();
2194 }
2195
2196 /*
2197  * Returns old map, which caller must destroy.
2198  */
2199 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2200                                struct queue_limits *limits)
2201 {
2202         struct dm_table *old_map;
2203         sector_t size;
2204         int ret;
2205
2206         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2207
2208         size = dm_table_get_size(t);
2209
2210         /*
2211          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2212          */
2213         if (size != dm_get_size(md))
2214                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2215
2216         set_capacity(md->disk, size);
2217
2218         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2219
2220         if (dm_table_request_based(t)) {
2221                 /*
2222                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2223                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2224                  */
2225                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2226
2227                 /*
2228                  * There is no need to reload with request-based dm because the
2229                  * size of front_pad doesn't change.
2230                  *
2231                  * Note for future: If you are to reload bioset, prep-ed
2232                  * requests in the queue may refer to bio from the old bioset,
2233                  * so you must walk through the queue to unprep.
2234                  */
2235                 if (!md->mempools) {
2236                         md->mempools = t->mempools;
2237                         t->mempools = NULL;
2238                 }
2239         } else {
2240                 /*
2241                  * The md may already have mempools that need changing.
2242                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2243                  * because a different table was loaded.
2244                  */
2245                 dm_free_md_mempools(md->mempools);
2246                 md->mempools = t->mempools;
2247                 t->mempools = NULL;
2248         }
2249
2250         ret = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, limits);
2251         if (ret) {
2252                 old_map = ERR_PTR(ret);
2253                 goto out;
2254         }
2255
2256         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2257         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2258         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2259
2260         if (old_map)
2261                 dm_sync_table(md);
2262 out:
2263         return old_map;
2264 }
2265
2266 /*
2267  * Returns unbound table for the caller to free.
2268  */
2269 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2270 {
2271         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2272
2273         if (!map)
2274                 return NULL;
2275
2276         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2277         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2278         dm_sync_table(md);
2279
2280         return map;
2281 }
2282
2283 /*
2284  * Constructor for a new device.
2285  */
2286 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2287 {
2288         struct mapped_device *md;
2289
2290         md = alloc_dev(minor);
2291         if (!md)
2292                 return -ENXIO;
2293
2294         dm_ima_reset_data(md);
2295
2296         *result = md;
2297         return 0;
2298 }
2299
2300 /*
2301  * Functions to manage md->type.
2302  * All are required to hold md->type_lock.
2303  */
2304 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2305 {
2306         mutex_lock(&md->type_lock);
2307 }
2308
2309 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2310 {
2311         mutex_unlock(&md->type_lock);
2312 }
2313
2314 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2315 {
2316         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2317         md->type = type;
2318 }
2319
2320 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2321 {
2322         return md->type;
2323 }
2324
2325 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2326 {
2327         return md->immutable_target_type;
2328 }
2329
2330 /*
2331  * Setup the DM device's queue based on md's type
2332  */
2333 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2334 {
2335         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2336         struct queue_limits limits;
2337         struct table_device *td;
2338         int r;
2339
2340         switch (type) {
2341         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2342                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2343                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2344                 if (r) {
2345                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2346                         return r;
2347                 }
2348                 break;
2349         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2350         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2351                 break;
2352         case DM_TYPE_NONE:
2353                 WARN_ON_ONCE(true);
2354                 break;
2355         }
2356
2357         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2358         if (r) {
2359                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2360                 return r;
2361         }
2362         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2363         if (r)
2364                 return r;
2365
2366         /*
2367          * Hold lock to make sure add_disk() and del_gendisk() won't concurrent
2368          * with open_table_device() and close_table_device().
2369          */
2370         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
2371         r = add_disk(md->disk);
2372         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
2373         if (r)
2374                 return r;
2375
2376         /*
2377          * Register the holder relationship for devices added before the disk
2378          * was live.
2379          */
2380         list_for_each_entry(td, &md->table_devices, list) {
2381                 r = bd_link_disk_holder(td->dm_dev.bdev, md->disk);
2382                 if (r)
2383                         goto out_undo_holders;
2384         }
2385
2386         r = dm_sysfs_init(md);
2387         if (r)
2388                 goto out_undo_holders;
2389
2390         md->type = type;
2391         return 0;
2392
2393 out_undo_holders:
2394         list_for_each_entry_continue_reverse(td, &md->table_devices, list)
2395                 bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, md->disk);
2396         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
2397         del_gendisk(md->disk);
2398         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
2399         return r;
2400 }
2401
2402 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2403 {
2404         struct mapped_device *md;
2405         unsigned int minor = MINOR(dev);
2406
2407         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2408                 return NULL;
2409
2410         spin_lock(&_minor_lock);
2411
2412         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2413         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2414             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2415                 md = NULL;
2416                 goto out;
2417         }
2418         dm_get(md);
2419 out:
2420         spin_unlock(&_minor_lock);
2421
2422         return md;
2423 }
2424 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2425
2426 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2427 {
2428         return md->interface_ptr;
2429 }
2430
2431 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2432 {
2433         md->interface_ptr = ptr;
2434 }
2435
2436 void dm_get(struct mapped_device *md)
2437 {
2438         atomic_inc(&md->holders);
2439         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2440 }
2441
2442 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2443 {
2444         spin_lock(&_minor_lock);
2445         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2446                 spin_unlock(&_minor_lock);
2447                 return -EBUSY;
2448         }
2449         dm_get(md);
2450         spin_unlock(&_minor_lock);
2451         return 0;
2452 }
2453 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2454
2455 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2456 {
2457         return md->name;
2458 }
2459 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2460
2461 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2462 {
2463         struct dm_table *map;
2464         int srcu_idx;
2465
2466         might_sleep();
2467
2468         spin_lock(&_minor_lock);
2469         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2470         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2471         spin_unlock(&_minor_lock);
2472
2473         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2474
2475         /*
2476          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2477          * do not race with internal suspend.
2478          */
2479         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2480         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2481         if (!dm_suspended_md(md)) {
2482                 dm_table_presuspend_targets(map);
2483                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2484                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2485                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2486         }
2487         /* dm_put_live_table must be before fsleep, otherwise deadlock is possible */
2488         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2489         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2490
2491         /*
2492          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2493          * for example.  Wait for all references to disappear.
2494          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2495          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2496          */
2497         if (wait)
2498                 while (atomic_read(&md->holders))
2499                         fsleep(1000);
2500         else if (atomic_read(&md->holders))
2501                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2502                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2503
2504         dm_table_destroy(__unbind(md));
2505         free_dev(md);
2506 }
2507
2508 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2509 {
2510         __dm_destroy(md, true);
2511 }
2512
2513 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2514 {
2515         __dm_destroy(md, false);
2516 }
2517
2518 void dm_put(struct mapped_device *md)
2519 {
2520         atomic_dec(&md->holders);
2521 }
2522 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2523
2524 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2525 {
2526         int cpu;
2527         unsigned long sum = 0;
2528
2529         for_each_possible_cpu(cpu)
2530                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2531
2532         return sum != 0;
2533 }
2534
2535 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2536 {
2537         int r = 0;
2538         DEFINE_WAIT(wait);
2539
2540         while (true) {
2541                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2542
2543                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2544                         break;
2545
2546                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2547                         r = -EINTR;
2548                         break;
2549                 }
2550
2551                 io_schedule();
2552         }
2553         finish_wait(&md->wait, &wait);
2554
2555         smp_rmb();
2556
2557         return r;
2558 }
2559
2560 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2561 {
2562         int r = 0;
2563
2564         if (!queue_is_mq(md->queue))
2565                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2566
2567         while (true) {
2568                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2569                         break;
2570
2571                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2572                         r = -EINTR;
2573                         break;
2574                 }
2575
2576                 fsleep(5000);
2577         }
2578
2579         return r;
2580 }
2581
2582 /*
2583  * Process the deferred bios
2584  */
2585 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2586 {
2587         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2588         struct bio *bio;
2589
2590         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2591                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2592                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2593                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2594
2595                 if (!bio)
2596                         break;
2597
2598                 submit_bio_noacct(bio);
2599                 cond_resched();
2600         }
2601 }
2602
2603 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2604 {
2605         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2606         smp_mb__after_atomic();
2607         queue_work(md->wq, &md->work);
2608 }
2609
2610 /*
2611  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2612  */
2613 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2614 {
2615         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2616         struct queue_limits limits;
2617         int r;
2618
2619         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2620
2621         /* device must be suspended */
2622         if (!dm_suspended_md(md))
2623                 goto out;
2624
2625         /*
2626          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2627          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2628          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2629          * reappear.
2630          */
2631         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2632                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2633                 if (live_map)
2634                         limits = md->queue->limits;
2635                 dm_put_live_table_fast(md);
2636         }
2637
2638         if (!live_map) {
2639                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2640                 if (r) {
2641                         map = ERR_PTR(r);
2642                         goto out;
2643                 }
2644         }
2645
2646         map = __bind(md, table, &limits);
2647         dm_issue_global_event();
2648
2649 out:
2650         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2651         return map;
2652 }
2653
2654 /*
2655  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2656  * device.
2657  */
2658 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2659 {
2660         int r;
2661
2662         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2663
2664         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2665         if (!r)
2666                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2667         return r;
2668 }
2669
2670 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2671 {
2672         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2673                 return;
2674         thaw_bdev(md->disk->part0);
2675         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2676 }
2677
2678 /*
2679  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2680  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2681  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2682  *
2683  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2684  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2685  * are being added to md->deferred list.
2686  */
2687 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2688                         unsigned int suspend_flags, unsigned int task_state,
2689                         int dmf_suspended_flag)
2690 {
2691         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2692         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2693         int r;
2694
2695         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2696
2697         /*
2698          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2699          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2700          */
2701         if (noflush)
2702                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2703         else
2704                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2705
2706         /*
2707          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2708          * provide the .presuspend_undo hook.
2709          */
2710         dm_table_presuspend_targets(map);
2711
2712         /*
2713          * Flush I/O to the device.
2714          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2715          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2716          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2717          */
2718         if (!noflush && do_lockfs) {
2719                 r = lock_fs(md);
2720                 if (r) {
2721                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2722                         return r;
2723                 }
2724         }
2725
2726         /*
2727          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2728          * to target drivers i.e. no one may be executing
2729          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2730          *
2731          * To get all processes out of dm_split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2732          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2733          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2734          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2735          * flush_workqueue(md->wq).
2736          */
2737         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2738         if (map)
2739                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2740
2741         /*
2742          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2743          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2744          */
2745         if (dm_request_based(md))
2746                 dm_stop_queue(md->queue);
2747
2748         flush_workqueue(md->wq);
2749
2750         /*
2751          * At this point no more requests are entering target request routines.
2752          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2753          * to finish.
2754          */
2755         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2756         if (!r)
2757                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2758
2759         if (noflush)
2760                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2761         if (map)
2762                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2763
2764         /* were we interrupted ? */
2765         if (r < 0) {
2766                 dm_queue_flush(md);
2767
2768                 if (dm_request_based(md))
2769                         dm_start_queue(md->queue);
2770
2771                 unlock_fs(md);
2772                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2773                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2774         }
2775
2776         return r;
2777 }
2778
2779 /*
2780  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2781  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2782  * the background.  Before the table can be swapped with
2783  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2784  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2785  */
2786 /*
2787  * Suspend mechanism in request-based dm.
2788  *
2789  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2790  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2791  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2792  *
2793  * To abort suspend, start the request_queue.
2794  */
2795 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned int suspend_flags)
2796 {
2797         struct dm_table *map = NULL;
2798         int r = 0;
2799
2800 retry:
2801         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2802
2803         if (dm_suspended_md(md)) {
2804                 r = -EINVAL;
2805                 goto out_unlock;
2806         }
2807
2808         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2809                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2810                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2811                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2812                 if (r)
2813                         return r;
2814                 goto retry;
2815         }
2816
2817         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2818         if (!map) {
2819                 /* avoid deadlock with fs/namespace.c:do_mount() */
2820                 suspend_flags &= ~DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2821         }
2822
2823         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2824         if (r)
2825                 goto out_unlock;
2826
2827         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2828         dm_table_postsuspend_targets(map);
2829         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2830
2831 out_unlock:
2832         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2833         return r;
2834 }
2835
2836 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2837 {
2838         if (map) {
2839                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2840
2841                 if (r)
2842                         return r;
2843         }
2844
2845         dm_queue_flush(md);
2846
2847         /*
2848          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2849          * so that mapping of targets can work correctly.
2850          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2851          */
2852         if (dm_request_based(md))
2853                 dm_start_queue(md->queue);
2854
2855         unlock_fs(md);
2856
2857         return 0;
2858 }
2859
2860 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2861 {
2862         int r;
2863         struct dm_table *map = NULL;
2864
2865 retry:
2866         r = -EINVAL;
2867         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2868
2869         if (!dm_suspended_md(md))
2870                 goto out;
2871
2872         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2873                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2874                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2875                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2876                 if (r)
2877                         return r;
2878                 goto retry;
2879         }
2880
2881         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2882         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2883                 goto out;
2884
2885         r = __dm_resume(md, map);
2886         if (r)
2887                 goto out;
2888
2889         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2890 out:
2891         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2892
2893         return r;
2894 }
2895
2896 /*
2897  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2898  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2899  * It may be used only from the kernel.
2900  */
2901
2902 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned int suspend_flags)
2903 {
2904         struct dm_table *map = NULL;
2905
2906         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2907
2908         if (md->internal_suspend_count++)
2909                 return; /* nested internal suspend */
2910
2911         if (dm_suspended_md(md)) {
2912                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2913                 return; /* nest suspend */
2914         }
2915
2916         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2917
2918         /*
2919          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2920          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2921          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2922          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2923          */
2924         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2925                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2926
2927         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2928         dm_table_postsuspend_targets(map);
2929         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2930 }
2931
2932 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2933 {
2934         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2935
2936         if (--md->internal_suspend_count)
2937                 return; /* resume from nested internal suspend */
2938
2939         if (dm_suspended_md(md))
2940                 goto done; /* resume from nested suspend */
2941
2942         /*
2943          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2944          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2945          */
2946         (void) __dm_resume(md, NULL);
2947
2948 done:
2949         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2950         smp_mb__after_atomic();
2951         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2952 }
2953
2954 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2955 {
2956         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2957         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2958         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2959 }
2960 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2961
2962 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2963 {
2964         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2965         __dm_internal_resume(md);
2966         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2967 }
2968 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2969
2970 /*
2971  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2972  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2973  */
2974
2975 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2976 {
2977         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2978         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2979                 return;
2980
2981         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2982         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2983         flush_workqueue(md->wq);
2984         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2985 }
2986 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2987
2988 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2989 {
2990         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2991                 goto done;
2992
2993         dm_queue_flush(md);
2994
2995 done:
2996         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2997 }
2998 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2999
3000 /*
3001  *---------------------------------------------------------------
3002  * Event notification.
3003  *---------------------------------------------------------------
3004  */
3005 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
3006                       unsigned int cookie, bool need_resize_uevent)
3007 {
3008         int r;
3009         unsigned int noio_flag;
3010         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
3011         char *envp[3] = { NULL, NULL, NULL };
3012         char **envpp = envp;
3013         if (cookie) {
3014                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
3015                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
3016                 *envpp++ = udev_cookie;
3017         }
3018         if (need_resize_uevent) {
3019                 *envpp++ = "RESIZE=1";
3020         }
3021
3022         noio_flag = memalloc_noio_save();
3023
3024         r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action, envp);
3025
3026         memalloc_noio_restore(noio_flag);
3027
3028         return r;
3029 }
3030
3031 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
3032 {
3033         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
3034 }
3035
3036 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
3037 {
3038         return atomic_read(&md->event_nr);
3039 }
3040
3041 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
3042 {
3043         return wait_event_interruptible(md->eventq,
3044                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
3045 }
3046
3047 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
3048 {
3049         unsigned long flags;
3050
3051         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
3052         list_add(elist, &md->uevent_list);
3053         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
3054 }
3055
3056 /*
3057  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
3058  * count on 'md'.
3059  */
3060 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
3061 {
3062         return md->disk;
3063 }
3064 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
3065
3066 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
3067 {
3068         return &md->kobj_holder.kobj;
3069 }
3070
3071 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
3072 {
3073         struct mapped_device *md;
3074
3075         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
3076
3077         spin_lock(&_minor_lock);
3078         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
3079                 md = NULL;
3080                 goto out;
3081         }
3082         dm_get(md);
3083 out:
3084         spin_unlock(&_minor_lock);
3085
3086         return md;
3087 }
3088
3089 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
3090 {
3091         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3092 }
3093
3094 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
3095 {
3096         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3097 }
3098
3099 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
3100 {
3101         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3102 }
3103
3104 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
3105 {
3106         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
3107 }
3108
3109 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
3110 {
3111         return dm_suspended_md(ti->table->md);
3112 }
3113 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
3114
3115 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
3116 {
3117         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
3118 }
3119 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
3120
3121 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
3122 {
3123         return __noflush_suspending(ti->table->md);
3124 }
3125 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
3126
3127 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3128 {
3129         if (!pools)
3130                 return;
3131
3132         bioset_exit(&pools->bs);
3133         bioset_exit(&pools->io_bs);
3134
3135         kfree(pools);
3136 }
3137
3138 struct dm_pr {
3139         u64     old_key;
3140         u64     new_key;
3141         u32     flags;
3142         bool    abort;
3143         bool    fail_early;
3144         int     ret;
3145         enum pr_type type;
3146 };
3147
3148 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3149                       struct dm_pr *pr)
3150 {
3151         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3152         struct dm_table *table;
3153         struct dm_target *ti;
3154         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3155
3156         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3157         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3158                 goto out;
3159
3160         /* We only support devices that have a single target */
3161         if (table->num_targets != 1)
3162                 goto out;
3163         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3164
3165         if (dm_suspended_md(md)) {
3166                 ret = -EAGAIN;
3167                 goto out;
3168         }
3169
3170         ret = -EINVAL;
3171         if (!ti->type->iterate_devices)
3172                 goto out;
3173
3174         ti->type->iterate_devices(ti, fn, pr);
3175         ret = 0;
3176 out:
3177         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3178         return ret;
3179 }
3180
3181 /*
3182  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3183  */
3184 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3185                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3186 {
3187         struct dm_pr *pr = data;
3188         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3189         int ret;
3190
3191         if (!ops || !ops->pr_register) {
3192                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3193                 return -1;
3194         }
3195
3196         ret = ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3197         if (!ret)
3198                 return 0;
3199
3200         if (!pr->ret)
3201                 pr->ret = ret;
3202
3203         if (pr->fail_early)
3204                 return -1;
3205
3206         return 0;
3207 }
3208
3209 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3210                           u32 flags)
3211 {
3212         struct dm_pr pr = {
3213                 .old_key        = old_key,
3214                 .new_key        = new_key,
3215                 .flags          = flags,
3216                 .fail_early     = true,
3217                 .ret            = 0,
3218         };
3219         int ret;
3220
3221         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3222         if (ret) {
3223                 /* Didn't even get to register a path */
3224                 return ret;
3225         }
3226
3227         if (!pr.ret)
3228                 return 0;
3229         ret = pr.ret;
3230
3231         if (!new_key)
3232                 return ret;
3233
3234         /* unregister all paths if we failed to register any path */
3235         pr.old_key = new_key;
3236         pr.new_key = 0;
3237         pr.flags = 0;
3238         pr.fail_early = false;
3239         (void) dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3240         return ret;
3241 }
3242
3243
3244 static int __dm_pr_reserve(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3245                            sector_t start, sector_t len, void *data)
3246 {
3247         struct dm_pr *pr = data;
3248         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3249
3250         if (!ops || !ops->pr_reserve) {
3251                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3252                 return -1;
3253         }
3254
3255         pr->ret = ops->pr_reserve(dev->bdev, pr->old_key, pr->type, pr->flags);
3256         if (!pr->ret)
3257                 return -1;
3258
3259         return 0;
3260 }
3261
3262 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3263                          u32 flags)
3264 {
3265         struct dm_pr pr = {
3266                 .old_key        = key,
3267                 .flags          = flags,
3268                 .type           = type,
3269                 .fail_early     = false,
3270                 .ret            = 0,
3271         };
3272         int ret;
3273
3274         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_reserve, &pr);
3275         if (ret)
3276                 return ret;
3277
3278         return pr.ret;
3279 }
3280
3281 /*
3282  * If there is a non-All Registrants type of reservation, the release must be
3283  * sent down the holding path. For the cases where there is no reservation or
3284  * the path is not the holder the device will also return success, so we must
3285  * try each path to make sure we got the correct path.
3286  */
3287 static int __dm_pr_release(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3288                            sector_t start, sector_t len, void *data)
3289 {
3290         struct dm_pr *pr = data;
3291         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3292
3293         if (!ops || !ops->pr_release) {
3294                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3295                 return -1;
3296         }
3297
3298         pr->ret = ops->pr_release(dev->bdev, pr->old_key, pr->type);
3299         if (pr->ret)
3300                 return -1;
3301
3302         return 0;
3303 }
3304
3305 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3306 {
3307         struct dm_pr pr = {
3308                 .old_key        = key,
3309                 .type           = type,
3310                 .fail_early     = false,
3311         };
3312         int ret;
3313
3314         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_release, &pr);
3315         if (ret)
3316                 return ret;
3317
3318         return pr.ret;
3319 }
3320
3321 static int __dm_pr_preempt(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3322                            sector_t start, sector_t len, void *data)
3323 {
3324         struct dm_pr *pr = data;
3325         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3326
3327         if (!ops || !ops->pr_preempt) {
3328                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3329                 return -1;
3330         }
3331
3332         pr->ret = ops->pr_preempt(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->type,
3333                                   pr->abort);
3334         if (!pr->ret)
3335                 return -1;
3336
3337         return 0;
3338 }
3339
3340 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3341                          enum pr_type type, bool abort)
3342 {
3343         struct dm_pr pr = {
3344                 .new_key        = new_key,
3345                 .old_key        = old_key,
3346                 .type           = type,
3347                 .fail_early     = false,
3348         };
3349         int ret;
3350
3351         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_preempt, &pr);
3352         if (ret)
3353                 return ret;
3354
3355         return pr.ret;
3356 }
3357
3358 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3359 {
3360         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3361         const struct pr_ops *ops;
3362         int r, srcu_idx;
3363
3364         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3365         if (r < 0)
3366                 goto out;
3367
3368         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3369         if (ops && ops->pr_clear)
3370                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3371         else
3372                 r = -EOPNOTSUPP;
3373 out:
3374         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3375         return r;
3376 }
3377
3378 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3379         .pr_register    = dm_pr_register,
3380         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3381         .pr_release     = dm_pr_release,
3382         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3383         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3384 };
3385
3386 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3387         .submit_bio = dm_submit_bio,
3388         .poll_bio = dm_poll_bio,
3389         .open = dm_blk_open,
3390         .release = dm_blk_close,
3391         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3392         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3393         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3394         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3395         .owner = THIS_MODULE
3396 };
3397
3398 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3399         .open = dm_blk_open,
3400         .release = dm_blk_close,
3401         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3402         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3403         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3404         .owner = THIS_MODULE
3405 };
3406
3407 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3408         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3409         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3410         .recovery_write = dm_dax_recovery_write,
3411 };
3412
3413 /*
3414  * module hooks
3415  */
3416 module_init(dm_init);
3417 module_exit(dm_exit);
3418
3419 module_param(major, uint, 0);
3420 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3421
3422 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, 0644);
3423 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3424
3425 module_param(dm_numa_node, int, 0644);
3426 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3427
3428 module_param(swap_bios, int, 0644);
3429 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3430
3431 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3432 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3433 MODULE_LICENSE("GPL");