Merge tag 'for-5.18/dm-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/device...
[linux-block.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm-core.h"
9 #include "dm-rq.h"
10 #include "dm-uevent.h"
11 #include "dm-ima.h"
12
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/mutex.h>
16 #include <linux/sched/mm.h>
17 #include <linux/sched/signal.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/bio.h>
20 #include <linux/mempool.h>
21 #include <linux/dax.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/idr.h>
24 #include <linux/uio.h>
25 #include <linux/hdreg.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/wait.h>
28 #include <linux/pr.h>
29 #include <linux/refcount.h>
30 #include <linux/part_stat.h>
31 #include <linux/blk-crypto.h>
32 #include <linux/blk-crypto-profile.h>
33
34 #define DM_MSG_PREFIX "core"
35
36 /*
37  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
38  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
39  */
40 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
41 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
42
43 /*
44  * For REQ_POLLED fs bio, this flag is set if we link mapped underlying
45  * dm_io into one list, and reuse bio->bi_private as the list head. Before
46  * ending this fs bio, we will recover its ->bi_private.
47  */
48 #define REQ_DM_POLL_LIST        REQ_DRV
49
50 static const char *_name = DM_NAME;
51
52 static unsigned int major = 0;
53 static unsigned int _major = 0;
54
55 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
56
57 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
58
59 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
60
61 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
62
63 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
64
65 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
66 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
67
68 void dm_issue_global_event(void)
69 {
70         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
71         wake_up(&dm_global_eventq);
72 }
73
74 /*
75  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
76  */
77 struct clone_info {
78         struct dm_table *map;
79         struct bio *bio;
80         struct dm_io *io;
81         sector_t sector;
82         unsigned sector_count;
83         bool submit_as_polled;
84 };
85
86 #define DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET (offsetof(struct dm_target_io, clone))
87 #define DM_IO_BIO_OFFSET \
88         (offsetof(struct dm_target_io, clone) + offsetof(struct dm_io, tio))
89
90 static inline struct dm_target_io *clone_to_tio(struct bio *clone)
91 {
92         return container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
93 }
94
95 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
96 {
97         if (!dm_tio_flagged(clone_to_tio(bio), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
98                 return (char *)bio - DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET - data_size;
99         return (char *)bio - DM_IO_BIO_OFFSET - data_size;
100 }
101 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
102
103 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
104 {
105         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
106         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
107                 return (struct bio *)((char *)io + DM_IO_BIO_OFFSET);
108         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
109         return (struct bio *)((char *)io + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET);
110 }
111 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
112
113 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
114 {
115         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
116 }
117 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
118
119 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
120
121 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
122 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
123
124 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
125 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
126 static int get_swap_bios(void)
127 {
128         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
129         if (unlikely(latch <= 0))
130                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
131         return latch;
132 }
133
134 /*
135  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
136  */
137 struct dm_md_mempools {
138         struct bio_set bs;
139         struct bio_set io_bs;
140 };
141
142 struct table_device {
143         struct list_head list;
144         refcount_t count;
145         struct dm_dev dm_dev;
146 };
147
148 /*
149  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
150  */
151 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
152 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
153
154 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
155 {
156         int param = READ_ONCE(*module_param);
157         int modified_param = 0;
158         bool modified = true;
159
160         if (param < min)
161                 modified_param = min;
162         else if (param > max)
163                 modified_param = max;
164         else
165                 modified = false;
166
167         if (modified) {
168                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
169                 param = modified_param;
170         }
171
172         return param;
173 }
174
175 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
176                                unsigned def, unsigned max)
177 {
178         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
179         unsigned modified_param = 0;
180
181         if (!param)
182                 modified_param = def;
183         else if (param > max)
184                 modified_param = max;
185
186         if (modified_param) {
187                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
188                 param = modified_param;
189         }
190
191         return param;
192 }
193
194 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
195 {
196         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
197                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
198 }
199 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
200
201 static unsigned dm_get_numa_node(void)
202 {
203         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
204                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
205 }
206
207 static int __init local_init(void)
208 {
209         int r;
210
211         r = dm_uevent_init();
212         if (r)
213                 return r;
214
215         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
216         if (!deferred_remove_workqueue) {
217                 r = -ENOMEM;
218                 goto out_uevent_exit;
219         }
220
221         _major = major;
222         r = register_blkdev(_major, _name);
223         if (r < 0)
224                 goto out_free_workqueue;
225
226         if (!_major)
227                 _major = r;
228
229         return 0;
230
231 out_free_workqueue:
232         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
233 out_uevent_exit:
234         dm_uevent_exit();
235
236         return r;
237 }
238
239 static void local_exit(void)
240 {
241         flush_scheduled_work();
242         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
243
244         unregister_blkdev(_major, _name);
245         dm_uevent_exit();
246
247         _major = 0;
248
249         DMINFO("cleaned up");
250 }
251
252 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
253         local_init,
254         dm_target_init,
255         dm_linear_init,
256         dm_stripe_init,
257         dm_io_init,
258         dm_kcopyd_init,
259         dm_interface_init,
260         dm_statistics_init,
261 };
262
263 static void (*_exits[])(void) = {
264         local_exit,
265         dm_target_exit,
266         dm_linear_exit,
267         dm_stripe_exit,
268         dm_io_exit,
269         dm_kcopyd_exit,
270         dm_interface_exit,
271         dm_statistics_exit,
272 };
273
274 static int __init dm_init(void)
275 {
276         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
277         int r, i;
278
279 #if (IS_ENABLED(CONFIG_IMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE))
280         DMWARN("CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE is disabled."
281                " Duplicate IMA measurements will not be recorded in the IMA log.");
282 #endif
283
284         for (i = 0; i < count; i++) {
285                 r = _inits[i]();
286                 if (r)
287                         goto bad;
288         }
289
290         return 0;
291 bad:
292         while (i--)
293                 _exits[i]();
294
295         return r;
296 }
297
298 static void __exit dm_exit(void)
299 {
300         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
301
302         while (i--)
303                 _exits[i]();
304
305         /*
306          * Should be empty by this point.
307          */
308         idr_destroy(&_minor_idr);
309 }
310
311 /*
312  * Block device functions
313  */
314 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
315 {
316         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
317 }
318
319 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
320 {
321         struct mapped_device *md;
322
323         spin_lock(&_minor_lock);
324
325         md = bdev->bd_disk->private_data;
326         if (!md)
327                 goto out;
328
329         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
330             dm_deleting_md(md)) {
331                 md = NULL;
332                 goto out;
333         }
334
335         dm_get(md);
336         atomic_inc(&md->open_count);
337 out:
338         spin_unlock(&_minor_lock);
339
340         return md ? 0 : -ENXIO;
341 }
342
343 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
344 {
345         struct mapped_device *md;
346
347         spin_lock(&_minor_lock);
348
349         md = disk->private_data;
350         if (WARN_ON(!md))
351                 goto out;
352
353         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
354             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
355                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
356
357         dm_put(md);
358 out:
359         spin_unlock(&_minor_lock);
360 }
361
362 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
363 {
364         return atomic_read(&md->open_count);
365 }
366
367 /*
368  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
369  */
370 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
371 {
372         int r = 0;
373
374         spin_lock(&_minor_lock);
375
376         if (dm_open_count(md)) {
377                 r = -EBUSY;
378                 if (mark_deferred)
379                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
380         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
381                 r = -EEXIST;
382         else
383                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
384
385         spin_unlock(&_minor_lock);
386
387         return r;
388 }
389
390 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
391 {
392         int r = 0;
393
394         spin_lock(&_minor_lock);
395
396         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
397                 r = -EBUSY;
398         else
399                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
400
401         spin_unlock(&_minor_lock);
402
403         return r;
404 }
405
406 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
407 {
408         dm_deferred_remove();
409 }
410
411 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
412 {
413         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
414
415         return dm_get_geometry(md, geo);
416 }
417
418 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
419                             struct block_device **bdev)
420 {
421         struct dm_target *tgt;
422         struct dm_table *map;
423         int r;
424
425 retry:
426         r = -ENOTTY;
427         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
428         if (!map || !dm_table_get_size(map))
429                 return r;
430
431         /* We only support devices that have a single target */
432         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
433                 return r;
434
435         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
436         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
437                 return r;
438
439         if (dm_suspended_md(md))
440                 return -EAGAIN;
441
442         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
443         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
444                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
445                 msleep(10);
446                 goto retry;
447         }
448
449         return r;
450 }
451
452 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
453 {
454         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
455 }
456
457 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
458                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
459 {
460         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
461         int r, srcu_idx;
462
463         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
464         if (r < 0)
465                 goto out;
466
467         if (r > 0) {
468                 /*
469                  * Target determined this ioctl is being issued against a
470                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
471                  */
472                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
473                         DMDEBUG_LIMIT(
474         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
475                                 current->comm, cmd);
476                         r = -ENOIOCTLCMD;
477                         goto out;
478                 }
479         }
480
481         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
482                 r = -ENOTTY;
483         else
484                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
485 out:
486         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
487         return r;
488 }
489
490 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
491 {
492         return jiffies_to_nsecs(clone_to_tio(bio)->io->start_time);
493 }
494 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
495
496 static bool bio_is_flush_with_data(struct bio *bio)
497 {
498         return ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size);
499 }
500
501 static void dm_io_acct(bool end, struct mapped_device *md, struct bio *bio,
502                        unsigned long start_time, struct dm_stats_aux *stats_aux)
503 {
504         bool is_flush_with_data;
505         unsigned int bi_size;
506
507         /* If REQ_PREFLUSH set save any payload but do not account it */
508         is_flush_with_data = bio_is_flush_with_data(bio);
509         if (is_flush_with_data) {
510                 bi_size = bio->bi_iter.bi_size;
511                 bio->bi_iter.bi_size = 0;
512         }
513
514         if (!end)
515                 bio_start_io_acct_time(bio, start_time);
516         else
517                 bio_end_io_acct(bio, start_time);
518
519         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
520                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
521                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
522                                     end, start_time, stats_aux);
523
524         /* Restore bio's payload so it does get accounted upon requeue */
525         if (is_flush_with_data)
526                 bio->bi_iter.bi_size = bi_size;
527 }
528
529 static void __dm_start_io_acct(struct dm_io *io, struct bio *bio)
530 {
531         dm_io_acct(false, io->md, bio, io->start_time, &io->stats_aux);
532 }
533
534 static void dm_start_io_acct(struct dm_io *io, struct bio *clone)
535 {
536         /* Must account IO to DM device in terms of orig_bio */
537         struct bio *bio = io->orig_bio;
538
539         /*
540          * Ensure IO accounting is only ever started once.
541          * Expect no possibility for race unless DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO.
542          */
543         if (!clone ||
544             likely(!dm_tio_flagged(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO))) {
545                 if (WARN_ON_ONCE(dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED)))
546                         return;
547                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
548         } else {
549                 unsigned long flags;
550                 if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
551                         return;
552                 /* Can afford locking given DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO */
553                 spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
554                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
555                 spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
556         }
557
558         __dm_start_io_acct(io, bio);
559 }
560
561 static void dm_end_io_acct(struct dm_io *io, struct bio *bio)
562 {
563         dm_io_acct(true, io->md, bio, io->start_time, &io->stats_aux);
564 }
565
566 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
567 {
568         struct dm_io *io;
569         struct dm_target_io *tio;
570         struct bio *clone;
571
572         clone = bio_alloc_clone(bio->bi_bdev, bio, GFP_NOIO, &md->io_bs);
573
574         tio = clone_to_tio(clone);
575         tio->flags = 0;
576         dm_tio_set_flag(tio, DM_TIO_INSIDE_DM_IO);
577         tio->io = NULL;
578
579         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
580         io->magic = DM_IO_MAGIC;
581         io->status = 0;
582         atomic_set(&io->io_count, 1);
583         this_cpu_inc(*md->pending_io);
584         io->orig_bio = NULL;
585         io->md = md;
586         io->map_task = current;
587         spin_lock_init(&io->lock);
588         io->start_time = jiffies;
589         io->flags = 0;
590
591         dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
592
593         return io;
594 }
595
596 static void free_io(struct dm_io *io)
597 {
598         bio_put(&io->tio.clone);
599 }
600
601 static struct bio *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
602                 unsigned target_bio_nr, unsigned *len, gfp_t gfp_mask)
603 {
604         struct dm_target_io *tio;
605         struct bio *clone;
606
607         if (!ci->io->tio.io) {
608                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
609                 tio = &ci->io->tio;
610                 /* alloc_io() already initialized embedded clone */
611                 clone = &tio->clone;
612         } else {
613                 clone = bio_alloc_clone(ci->bio->bi_bdev, ci->bio,
614                                         gfp_mask, &ci->io->md->bs);
615                 if (!clone)
616                         return NULL;
617
618                 /* REQ_DM_POLL_LIST shouldn't be inherited */
619                 clone->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
620
621                 tio = clone_to_tio(clone);
622                 tio->flags = 0; /* also clears DM_TIO_INSIDE_DM_IO */
623         }
624
625         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
626         tio->io = ci->io;
627         tio->ti = ti;
628         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
629         tio->len_ptr = len;
630         tio->old_sector = 0;
631
632         if (len) {
633                 clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(*len);
634                 if (bio_integrity(clone))
635                         bio_integrity_trim(clone);
636         }
637
638         return clone;
639 }
640
641 static void free_tio(struct bio *clone)
642 {
643         if (dm_tio_flagged(clone_to_tio(clone), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
644                 return;
645         bio_put(clone);
646 }
647
648 /*
649  * Add the bio to the list of deferred io.
650  */
651 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
652 {
653         unsigned long flags;
654
655         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
656         bio_list_add(&md->deferred, bio);
657         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
658         queue_work(md->wq, &md->work);
659 }
660
661 /*
662  * Everyone (including functions in this file), should use this
663  * function to access the md->map field, and make sure they call
664  * dm_put_live_table() when finished.
665  */
666 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
667 {
668         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
669
670         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
671 }
672
673 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
674 {
675         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
676 }
677
678 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
679 {
680         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
681         synchronize_rcu_expedited();
682 }
683
684 /*
685  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
686  * The caller must not block between these two functions.
687  */
688 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
689 {
690         rcu_read_lock();
691         return rcu_dereference(md->map);
692 }
693
694 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
695 {
696         rcu_read_unlock();
697 }
698
699 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
700
701 /*
702  * Open a table device so we can use it as a map destination.
703  */
704 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
705                              struct mapped_device *md)
706 {
707         struct block_device *bdev;
708         u64 part_off;
709         int r;
710
711         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
712
713         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
714         if (IS_ERR(bdev))
715                 return PTR_ERR(bdev);
716
717         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
718         if (r) {
719                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
720                 return r;
721         }
722
723         td->dm_dev.bdev = bdev;
724         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &part_off);
725         return 0;
726 }
727
728 /*
729  * Close a table device that we've been using.
730  */
731 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
732 {
733         if (!td->dm_dev.bdev)
734                 return;
735
736         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
737         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
738         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
739         td->dm_dev.bdev = NULL;
740         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
741 }
742
743 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
744                                               fmode_t mode)
745 {
746         struct table_device *td;
747
748         list_for_each_entry(td, l, list)
749                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
750                         return td;
751
752         return NULL;
753 }
754
755 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
756                         struct dm_dev **result)
757 {
758         int r;
759         struct table_device *td;
760
761         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
762         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
763         if (!td) {
764                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
765                 if (!td) {
766                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
767                         return -ENOMEM;
768                 }
769
770                 td->dm_dev.mode = mode;
771                 td->dm_dev.bdev = NULL;
772
773                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
774                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
775                         kfree(td);
776                         return r;
777                 }
778
779                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
780
781                 refcount_set(&td->count, 1);
782                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
783         } else {
784                 refcount_inc(&td->count);
785         }
786         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
787
788         *result = &td->dm_dev;
789         return 0;
790 }
791
792 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
793 {
794         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
795
796         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
797         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
798                 close_table_device(td, md);
799                 list_del(&td->list);
800                 kfree(td);
801         }
802         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
803 }
804
805 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
806 {
807         struct list_head *tmp, *next;
808
809         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
810                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
811
812                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
813                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
814                 kfree(td);
815         }
816 }
817
818 /*
819  * Get the geometry associated with a dm device
820  */
821 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
822 {
823         *geo = md->geometry;
824
825         return 0;
826 }
827
828 /*
829  * Set the geometry of a device.
830  */
831 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
832 {
833         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
834
835         if (geo->start > sz) {
836                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
837                 return -EINVAL;
838         }
839
840         md->geometry = *geo;
841
842         return 0;
843 }
844
845 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
846 {
847         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
848 }
849
850 static void dm_io_complete(struct dm_io *io)
851 {
852         blk_status_t io_error;
853         struct mapped_device *md = io->md;
854         struct bio *bio = io->orig_bio;
855
856         if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
857                 unsigned long flags;
858                 /*
859                  * Target requested pushing back the I/O.
860                  */
861                 spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
862                 if (__noflush_suspending(md) &&
863                     !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) {
864                         /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
865                         bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
866                 } else {
867                         /*
868                          * noflush suspend was interrupted or this is
869                          * a write to a zoned target.
870                          */
871                         io->status = BLK_STS_IOERR;
872                 }
873                 spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
874         }
875
876         io_error = io->status;
877         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
878                 dm_end_io_acct(io, bio);
879         else if (!io_error) {
880                 /*
881                  * Must handle target that DM_MAPIO_SUBMITTED only to
882                  * then bio_endio() rather than dm_submit_bio_remap()
883                  */
884                 __dm_start_io_acct(io, bio);
885                 dm_end_io_acct(io, bio);
886         }
887         free_io(io);
888         smp_wmb();
889         this_cpu_dec(*md->pending_io);
890
891         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
892         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
893                 wake_up(&md->wait);
894
895         if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE || io_error == BLK_STS_AGAIN) {
896                 if (bio->bi_opf & REQ_POLLED) {
897                         /*
898                          * Upper layer won't help us poll split bio (io->orig_bio
899                          * may only reflect a subset of the pre-split original)
900                          * so clear REQ_POLLED in case of requeue.
901                          */
902                         bio->bi_opf &= ~REQ_POLLED;
903                         if (io_error == BLK_STS_AGAIN) {
904                                 /* io_uring doesn't handle BLK_STS_AGAIN (yet) */
905                                 queue_io(md, bio);
906                         }
907                 }
908                 return;
909         }
910
911         if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
912                 /*
913                  * Preflush done for flush with data, reissue
914                  * without REQ_PREFLUSH.
915                  */
916                 bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
917                 queue_io(md, bio);
918         } else {
919                 /* done with normal IO or empty flush */
920                 if (io_error)
921                         bio->bi_status = io_error;
922                 bio_endio(bio);
923         }
924 }
925
926 static inline bool dm_tio_is_normal(struct dm_target_io *tio)
927 {
928         return (dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_INSIDE_DM_IO) &&
929                 !dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
930 }
931
932 /*
933  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
934  * cloned into, completing the original io if necc.
935  */
936 void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
937 {
938         /* Push-back supersedes any I/O errors */
939         if (unlikely(error)) {
940                 unsigned long flags;
941                 spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
942                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
943                       __noflush_suspending(io->md)))
944                         io->status = error;
945                 spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
946         }
947
948         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count))
949                 dm_io_complete(io);
950 }
951
952 void disable_discard(struct mapped_device *md)
953 {
954         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
955
956         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
957         limits->max_discard_sectors = 0;
958         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_DISCARD, md->queue);
959 }
960
961 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
962 {
963         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
964
965         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
966         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
967 }
968
969 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
970 {
971         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
972 }
973
974 static void clone_endio(struct bio *bio)
975 {
976         blk_status_t error = bio->bi_status;
977         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
978         struct dm_io *io = tio->io;
979         struct mapped_device *md = tio->io->md;
980         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
981         struct request_queue *q = bio->bi_bdev->bd_disk->queue;
982
983         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
984                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
985                     !q->limits.max_discard_sectors)
986                         disable_discard(md);
987                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
988                          !q->limits.max_write_zeroes_sectors)
989                         disable_write_zeroes(md);
990         }
991
992         if (blk_queue_is_zoned(q))
993                 dm_zone_endio(io, bio);
994
995         if (endio) {
996                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
997                 switch (r) {
998                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
999                         /*
1000                          * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
1001                          * target will break the sequential write pattern:
1002                          * fail such IO.
1003                          */
1004                         if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
1005                                 error = BLK_STS_IOERR;
1006                         else
1007                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1008                         fallthrough;
1009                 case DM_ENDIO_DONE:
1010                         break;
1011                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1012                         /* The target will handle the io */
1013                         return;
1014                 default:
1015                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1016                         BUG();
1017                 }
1018         }
1019
1020         if (unlikely(swap_bios_limit(tio->ti, bio))) {
1021                 struct mapped_device *md = io->md;
1022                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1023         }
1024
1025         free_tio(bio);
1026         dm_io_dec_pending(io, error);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1031  * target boundary.
1032  */
1033 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1034                                                   sector_t target_offset)
1035 {
1036         return ti->len - target_offset;
1037 }
1038
1039 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1040 {
1041         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1042         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1043         sector_t max_len;
1044
1045         /*
1046          * Does the target need to split IO even further?
1047          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1048          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1049          *   blk_max_size_offset() isn't possible here. So pass in
1050          *   ti->max_io_len to override stacked chunk_sectors.
1051          */
1052         if (ti->max_io_len) {
1053                 max_len = blk_max_size_offset(ti->table->md->queue,
1054                                               target_offset, ti->max_io_len);
1055                 if (len > max_len)
1056                         len = max_len;
1057         }
1058
1059         return len;
1060 }
1061
1062 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1063 {
1064         if (len > UINT_MAX) {
1065                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1066                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1067                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1068                 return -EINVAL;
1069         }
1070
1071         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1072
1073         return 0;
1074 }
1075 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1076
1077 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1078                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1079         __acquires(md->io_barrier)
1080 {
1081         struct dm_table *map;
1082         struct dm_target *ti;
1083
1084         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1085         if (!map)
1086                 return NULL;
1087
1088         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1089         if (!ti)
1090                 return NULL;
1091
1092         return ti;
1093 }
1094
1095 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1096                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1097 {
1098         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1099         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1100         struct dm_target *ti;
1101         long len, ret = -EIO;
1102         int srcu_idx;
1103
1104         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1105
1106         if (!ti)
1107                 goto out;
1108         if (!ti->type->direct_access)
1109                 goto out;
1110         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1111         if (len < 1)
1112                 goto out;
1113         nr_pages = min(len, nr_pages);
1114         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1115
1116  out:
1117         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1118
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1123                                   size_t nr_pages)
1124 {
1125         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1126         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1127         struct dm_target *ti;
1128         int ret = -EIO;
1129         int srcu_idx;
1130
1131         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1132
1133         if (!ti)
1134                 goto out;
1135         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1136                 /*
1137                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1138                  *  here, something is wrong.
1139                  */
1140                 goto out;
1141         }
1142         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1143  out:
1144         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1145
1146         return ret;
1147 }
1148
1149 /*
1150  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1151  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1152  * operations, REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes) and any bio serviced by
1153  * __send_duplicate_bios().
1154  *
1155  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1156  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1157  * sent in a next bio.
1158  *
1159  * A diagram that explains the arithmetics:
1160  * +--------------------+---------------+-------+
1161  * |         1          |       2       |   3   |
1162  * +--------------------+---------------+-------+
1163  *
1164  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1165  *                      <------- bi_size ------->
1166  *                      <-- n_sectors -->
1167  *
1168  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1169  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1170  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1171  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1172  *       to make it empty)
1173  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1174  *
1175  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1176  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1177  * copies of the bio.
1178  */
1179 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1180 {
1181         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1182         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1183
1184         BUG_ON(dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
1185         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1186         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1187         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1188         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1189
1190         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1191         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1192 }
1193 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1194
1195 static inline void __dm_submit_bio_remap(struct bio *clone,
1196                                          dev_t dev, sector_t old_sector)
1197 {
1198         trace_block_bio_remap(clone, dev, old_sector);
1199         submit_bio_noacct(clone);
1200 }
1201
1202 /*
1203  * @clone: clone bio that DM core passed to target's .map function
1204  * @tgt_clone: clone of @clone bio that target needs submitted
1205  *
1206  * Targets should use this interface to submit bios they take
1207  * ownership of when returning DM_MAPIO_SUBMITTED.
1208  *
1209  * Target should also enable ti->accounts_remapped_io
1210  */
1211 void dm_submit_bio_remap(struct bio *clone, struct bio *tgt_clone)
1212 {
1213         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1214         struct dm_io *io = tio->io;
1215
1216         WARN_ON_ONCE(!tio->ti->accounts_remapped_io);
1217
1218         /* establish bio that will get submitted */
1219         if (!tgt_clone)
1220                 tgt_clone = clone;
1221
1222         /*
1223          * Account io->origin_bio to DM dev on behalf of target
1224          * that took ownership of IO with DM_MAPIO_SUBMITTED.
1225          */
1226         if (io->map_task == current) {
1227                 /* Still in target's map function */
1228                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_START_ACCT);
1229         } else {
1230                 /*
1231                  * Called by another thread, managed by DM target,
1232                  * wait for dm_split_and_process_bio() to store
1233                  * io->orig_bio
1234                  */
1235                 while (unlikely(!smp_load_acquire(&io->orig_bio)))
1236                         msleep(1);
1237                 dm_start_io_acct(io, clone);
1238         }
1239
1240         __dm_submit_bio_remap(tgt_clone, disk_devt(io->md->disk),
1241                               tio->old_sector);
1242 }
1243 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_submit_bio_remap);
1244
1245 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1246 {
1247         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1248         while (latch < md->swap_bios) {
1249                 cond_resched();
1250                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1251                 md->swap_bios--;
1252         }
1253         while (latch > md->swap_bios) {
1254                 cond_resched();
1255                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1256                 md->swap_bios++;
1257         }
1258         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1259 }
1260
1261 static void __map_bio(struct bio *clone)
1262 {
1263         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1264         int r;
1265         struct dm_io *io = tio->io;
1266         struct dm_target *ti = tio->ti;
1267
1268         clone->bi_end_io = clone_endio;
1269
1270         /*
1271          * Map the clone.
1272          */
1273         dm_io_inc_pending(io);
1274         tio->old_sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1275
1276         if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1277                 struct mapped_device *md = io->md;
1278                 int latch = get_swap_bios();
1279                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1280                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1281                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1282         }
1283
1284         /*
1285          * Check if the IO needs a special mapping due to zone append emulation
1286          * on zoned target. In this case, dm_zone_map_bio() calls the target
1287          * map operation.
1288          */
1289         if (dm_emulate_zone_append(io->md))
1290                 r = dm_zone_map_bio(tio);
1291         else
1292                 r = ti->type->map(ti, clone);
1293
1294         switch (r) {
1295         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1296                 /* target has assumed ownership of this io */
1297                 if (!ti->accounts_remapped_io)
1298                         dm_io_set_flag(io, DM_IO_START_ACCT);
1299                 break;
1300         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1301                 /*
1302                  * the bio has been remapped so dispatch it, but defer
1303                  * dm_start_io_acct() until after possible bio_split().
1304                  */
1305                 __dm_submit_bio_remap(clone, disk_devt(io->md->disk),
1306                                       tio->old_sector);
1307                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_START_ACCT);
1308                 break;
1309         case DM_MAPIO_KILL:
1310         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1311                 if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone)))
1312                         up(&io->md->swap_bios_semaphore);
1313                 free_tio(clone);
1314                 if (r == DM_MAPIO_KILL)
1315                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1316                 else
1317                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1318                 break;
1319         default:
1320                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1321                 BUG();
1322         }
1323 }
1324
1325 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1326                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios,
1327                                 unsigned *len)
1328 {
1329         struct bio *bio;
1330         int try;
1331
1332         for (try = 0; try < 2; try++) {
1333                 int bio_nr;
1334
1335                 if (try)
1336                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1337                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1338                         bio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, len,
1339                                         try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1340                         if (!bio)
1341                                 break;
1342
1343                         bio_list_add(blist, bio);
1344                 }
1345                 if (try)
1346                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1347                 if (bio_nr == num_bios)
1348                         return;
1349
1350                 while ((bio = bio_list_pop(blist)))
1351                         free_tio(bio);
1352         }
1353 }
1354
1355 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1356                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1357 {
1358         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1359         struct bio *clone;
1360
1361         switch (num_bios) {
1362         case 0:
1363                 break;
1364         case 1:
1365                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, len, GFP_NOIO);
1366                 dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1367                 __map_bio(clone);
1368                 break;
1369         default:
1370                 alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios, len);
1371                 while ((clone = bio_list_pop(&blist))) {
1372                         dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1373                         __map_bio(clone);
1374                 }
1375                 break;
1376         }
1377 }
1378
1379 static void __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1380 {
1381         unsigned target_nr = 0;
1382         struct dm_target *ti;
1383         struct bio flush_bio;
1384
1385         /*
1386          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1387          * need to reference it after submit. It's just used as
1388          * the basis for the clone(s).
1389          */
1390         bio_init(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0, NULL, 0,
1391                  REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC);
1392
1393         ci->bio = &flush_bio;
1394         ci->sector_count = 0;
1395
1396         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1397                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1398
1399         bio_uninit(ci->bio);
1400 }
1401
1402 static void __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1403                                         unsigned num_bios)
1404 {
1405         unsigned len;
1406
1407         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1408                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1409
1410         /*
1411          * dm_accept_partial_bio cannot be used with duplicate bios,
1412          * so update clone_info cursor before __send_duplicate_bios().
1413          */
1414         ci->sector += len;
1415         ci->sector_count -= len;
1416
1417         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1418 }
1419
1420 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1421 {
1422         bool r = false;
1423
1424         switch (bio_op(bio)) {
1425         case REQ_OP_DISCARD:
1426         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1427         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1428                 r = true;
1429                 break;
1430         }
1431
1432         return r;
1433 }
1434
1435 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1436                                   int *result)
1437 {
1438         unsigned num_bios = 0;
1439
1440         switch (bio_op(ci->bio)) {
1441         case REQ_OP_DISCARD:
1442                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1443                 break;
1444         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1445                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1446                 break;
1447         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1448                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1449                 break;
1450         default:
1451                 return false;
1452         }
1453
1454         /*
1455          * Even though the device advertised support for this type of
1456          * request, that does not mean every target supports it, and
1457          * reconfiguration might also have changed that since the
1458          * check was performed.
1459          */
1460         if (!num_bios)
1461                 *result = -EOPNOTSUPP;
1462         else {
1463                 __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1464                 *result = 0;
1465         }
1466         return true;
1467 }
1468
1469 /*
1470  * Reuse ->bi_private as hlist head for storing all dm_io instances
1471  * associated with this bio, and this bio's bi_private needs to be
1472  * stored in dm_io->data before the reuse.
1473  *
1474  * bio->bi_private is owned by fs or upper layer, so block layer won't
1475  * touch it after splitting. Meantime it won't be changed by anyone after
1476  * bio is submitted. So this reuse is safe.
1477  */
1478 static inline struct hlist_head *dm_get_bio_hlist_head(struct bio *bio)
1479 {
1480         return (struct hlist_head *)&bio->bi_private;
1481 }
1482
1483 static void dm_queue_poll_io(struct bio *bio, struct dm_io *io)
1484 {
1485         struct hlist_head *head = dm_get_bio_hlist_head(bio);
1486
1487         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST)) {
1488                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1489                 /*
1490                  * Save .bi_private into dm_io, so that we can reuse
1491                  * .bi_private as hlist head for storing dm_io list
1492                  */
1493                 io->data = bio->bi_private;
1494
1495                 INIT_HLIST_HEAD(head);
1496
1497                 /* tell block layer to poll for completion */
1498                 bio->bi_cookie = ~BLK_QC_T_NONE;
1499         } else {
1500                 /*
1501                  * bio recursed due to split, reuse original poll list,
1502                  * and save bio->bi_private too.
1503                  */
1504                 io->data = hlist_entry(head->first, struct dm_io, node)->data;
1505         }
1506
1507         hlist_add_head(&io->node, head);
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1512  */
1513 static int __split_and_process_bio(struct clone_info *ci)
1514 {
1515         struct bio *clone;
1516         struct dm_target *ti;
1517         unsigned len;
1518         int r;
1519
1520         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1521         if (!ti)
1522                 return -EIO;
1523
1524         if (__process_abnormal_io(ci, ti, &r))
1525                 return r;
1526
1527         /*
1528          * Only support bio polling for normal IO, and the target io is
1529          * exactly inside the dm_io instance (verified in dm_poll_dm_io)
1530          */
1531         ci->submit_as_polled = ci->bio->bi_opf & REQ_POLLED;
1532
1533         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1534         clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOIO);
1535         __map_bio(clone);
1536
1537         ci->sector += len;
1538         ci->sector_count -= len;
1539
1540         return 0;
1541 }
1542
1543 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1544                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1545 {
1546         ci->map = map;
1547         ci->io = alloc_io(md, bio);
1548         ci->bio = bio;
1549         ci->submit_as_polled = false;
1550         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1551         ci->sector_count = bio_sectors(bio);
1552
1553         /* Shouldn't happen but sector_count was being set to 0 so... */
1554         if (WARN_ON_ONCE(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)) && ci->sector_count))
1555                 ci->sector_count = 0;
1556 }
1557
1558 /*
1559  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1560  */
1561 static void dm_split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1562                                      struct dm_table *map, struct bio *bio)
1563 {
1564         struct clone_info ci;
1565         struct bio *orig_bio = NULL;
1566         int error = 0;
1567
1568         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1569
1570         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1571                 __send_empty_flush(&ci);
1572                 /* dm_io_complete submits any data associated with flush */
1573                 goto out;
1574         }
1575
1576         error = __split_and_process_bio(&ci);
1577         ci.io->map_task = NULL;
1578         if (error || !ci.sector_count)
1579                 goto out;
1580
1581         /*
1582          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct() so it gets handled
1583          * *after* bios already submitted have been completely processed.
1584          * We take a clone of the original to store in ci.io->orig_bio to be
1585          * used by dm_end_io_acct() and for dm_io_complete() to use for
1586          * completion handling.
1587          */
1588         orig_bio = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1589                              GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1590         bio_chain(orig_bio, bio);
1591         trace_block_split(orig_bio, bio->bi_iter.bi_sector);
1592         submit_bio_noacct(bio);
1593 out:
1594         if (!orig_bio)
1595                 orig_bio = bio;
1596         smp_store_release(&ci.io->orig_bio, orig_bio);
1597         if (dm_io_flagged(ci.io, DM_IO_START_ACCT))
1598                 dm_start_io_acct(ci.io, NULL);
1599
1600         /*
1601          * Drop the extra reference count for non-POLLED bio, and hold one
1602          * reference for POLLED bio, which will be released in dm_poll_bio
1603          *
1604          * Add every dm_io instance into the hlist_head which is stored in
1605          * bio->bi_private, so that dm_poll_bio can poll them all.
1606          */
1607         if (error || !ci.submit_as_polled)
1608                 dm_io_dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1609         else
1610                 dm_queue_poll_io(bio, ci.io);
1611 }
1612
1613 static void dm_submit_bio(struct bio *bio)
1614 {
1615         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1616         int srcu_idx;
1617         struct dm_table *map;
1618
1619         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1620
1621         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1622         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1623             unlikely(!map)) {
1624                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1625                         bio_wouldblock_error(bio);
1626                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1627                         bio_io_error(bio);
1628                 else
1629                         queue_io(md, bio);
1630                 goto out;
1631         }
1632
1633         /*
1634          * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, writesame, etc)
1635          * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1636          */
1637         if (is_abnormal_io(bio))
1638                 blk_queue_split(&bio);
1639
1640         dm_split_and_process_bio(md, map, bio);
1641 out:
1642         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1643 }
1644
1645 static bool dm_poll_dm_io(struct dm_io *io, struct io_comp_batch *iob,
1646                           unsigned int flags)
1647 {
1648         WARN_ON_ONCE(!dm_tio_is_normal(&io->tio));
1649
1650         /* don't poll if the mapped io is done */
1651         if (atomic_read(&io->io_count) > 1)
1652                 bio_poll(&io->tio.clone, iob, flags);
1653
1654         /* bio_poll holds the last reference */
1655         return atomic_read(&io->io_count) == 1;
1656 }
1657
1658 static int dm_poll_bio(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob,
1659                        unsigned int flags)
1660 {
1661         struct hlist_head *head = dm_get_bio_hlist_head(bio);
1662         struct hlist_head tmp = HLIST_HEAD_INIT;
1663         struct hlist_node *next;
1664         struct dm_io *io;
1665
1666         /* Only poll normal bio which was marked as REQ_DM_POLL_LIST */
1667         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST))
1668                 return 0;
1669
1670         WARN_ON_ONCE(hlist_empty(head));
1671
1672         hlist_move_list(head, &tmp);
1673
1674         /*
1675          * Restore .bi_private before possibly completing dm_io.
1676          *
1677          * bio_poll() is only possible once @bio has been completely
1678          * submitted via submit_bio_noacct()'s depth-first submission.
1679          * So there is no dm_queue_poll_io() race associated with
1680          * clearing REQ_DM_POLL_LIST here.
1681          */
1682         bio->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
1683         bio->bi_private = hlist_entry(tmp.first, struct dm_io, node)->data;
1684
1685         hlist_for_each_entry_safe(io, next, &tmp, node) {
1686                 if (dm_poll_dm_io(io, iob, flags)) {
1687                         hlist_del_init(&io->node);
1688                         /*
1689                          * clone_endio() has already occurred, so passing
1690                          * error as 0 here doesn't override io->status
1691                          */
1692                         dm_io_dec_pending(io, 0);
1693                 }
1694         }
1695
1696         /* Not done? */
1697         if (!hlist_empty(&tmp)) {
1698                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1699                 /* Reset bio->bi_private to dm_io list head */
1700                 hlist_move_list(&tmp, head);
1701                 return 0;
1702         }
1703         return 1;
1704 }
1705
1706 /*-----------------------------------------------------------------
1707  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1708  *---------------------------------------------------------------*/
1709 static void free_minor(int minor)
1710 {
1711         spin_lock(&_minor_lock);
1712         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1713         spin_unlock(&_minor_lock);
1714 }
1715
1716 /*
1717  * See if the device with a specific minor # is free.
1718  */
1719 static int specific_minor(int minor)
1720 {
1721         int r;
1722
1723         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1724                 return -EINVAL;
1725
1726         idr_preload(GFP_KERNEL);
1727         spin_lock(&_minor_lock);
1728
1729         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1730
1731         spin_unlock(&_minor_lock);
1732         idr_preload_end();
1733         if (r < 0)
1734                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1735         return 0;
1736 }
1737
1738 static int next_free_minor(int *minor)
1739 {
1740         int r;
1741
1742         idr_preload(GFP_KERNEL);
1743         spin_lock(&_minor_lock);
1744
1745         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1746
1747         spin_unlock(&_minor_lock);
1748         idr_preload_end();
1749         if (r < 0)
1750                 return r;
1751         *minor = r;
1752         return 0;
1753 }
1754
1755 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1756 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1757 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1758
1759 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1760
1761 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1762 static void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1763 {
1764         dm_destroy_crypto_profile(q->crypto_profile);
1765 }
1766
1767 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1768
1769 static inline void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1770 {
1771 }
1772 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1773
1774 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1775 {
1776         if (md->wq)
1777                 destroy_workqueue(md->wq);
1778         bioset_exit(&md->bs);
1779         bioset_exit(&md->io_bs);
1780
1781         if (md->dax_dev) {
1782                 dax_remove_host(md->disk);
1783                 kill_dax(md->dax_dev);
1784                 put_dax(md->dax_dev);
1785                 md->dax_dev = NULL;
1786         }
1787
1788         dm_cleanup_zoned_dev(md);
1789         if (md->disk) {
1790                 spin_lock(&_minor_lock);
1791                 md->disk->private_data = NULL;
1792                 spin_unlock(&_minor_lock);
1793                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
1794                         dm_sysfs_exit(md);
1795                         del_gendisk(md->disk);
1796                 }
1797                 dm_queue_destroy_crypto_profile(md->queue);
1798                 blk_cleanup_disk(md->disk);
1799         }
1800
1801         if (md->pending_io) {
1802                 free_percpu(md->pending_io);
1803                 md->pending_io = NULL;
1804         }
1805
1806         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1807
1808         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1809         mutex_destroy(&md->type_lock);
1810         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1811         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1812
1813         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1814 }
1815
1816 /*
1817  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1818  */
1819 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1820 {
1821         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1822         struct mapped_device *md;
1823         void *old_md;
1824
1825         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1826         if (!md) {
1827                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1828                 return NULL;
1829         }
1830
1831         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1832                 goto bad_module_get;
1833
1834         /* get a minor number for the dev */
1835         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1836                 r = next_free_minor(&minor);
1837         else
1838                 r = specific_minor(minor);
1839         if (r < 0)
1840                 goto bad_minor;
1841
1842         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1843         if (r < 0)
1844                 goto bad_io_barrier;
1845
1846         md->numa_node_id = numa_node_id;
1847         md->init_tio_pdu = false;
1848         md->type = DM_TYPE_NONE;
1849         mutex_init(&md->suspend_lock);
1850         mutex_init(&md->type_lock);
1851         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1852         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1853         atomic_set(&md->holders, 1);
1854         atomic_set(&md->open_count, 0);
1855         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1856         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1857         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1858         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1859         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1860
1861         /*
1862          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
1863          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
1864          * override accordingly.
1865          */
1866         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
1867         if (!md->disk)
1868                 goto bad;
1869         md->queue = md->disk->queue;
1870
1871         init_waitqueue_head(&md->wait);
1872         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1873         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1874         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1875
1876         md->swap_bios = get_swap_bios();
1877         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
1878         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
1879
1880         md->disk->major = _major;
1881         md->disk->first_minor = minor;
1882         md->disk->minors = 1;
1883         md->disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART;
1884         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1885         md->disk->queue = md->queue;
1886         md->disk->private_data = md;
1887         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1888
1889         if (IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX)) {
1890                 md->dax_dev = alloc_dax(md, &dm_dax_ops);
1891                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
1892                         md->dax_dev = NULL;
1893                         goto bad;
1894                 }
1895                 set_dax_nocache(md->dax_dev);
1896                 set_dax_nomc(md->dax_dev);
1897                 if (dax_add_host(md->dax_dev, md->disk))
1898                         goto bad;
1899         }
1900
1901         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1902
1903         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0, md->name);
1904         if (!md->wq)
1905                 goto bad;
1906
1907         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
1908         if (!md->pending_io)
1909                 goto bad;
1910
1911         dm_stats_init(&md->stats);
1912
1913         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1914         spin_lock(&_minor_lock);
1915         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1916         spin_unlock(&_minor_lock);
1917
1918         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1919
1920         return md;
1921
1922 bad:
1923         cleanup_mapped_device(md);
1924 bad_io_barrier:
1925         free_minor(minor);
1926 bad_minor:
1927         module_put(THIS_MODULE);
1928 bad_module_get:
1929         kvfree(md);
1930         return NULL;
1931 }
1932
1933 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1934
1935 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1936 {
1937         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1938
1939         unlock_fs(md);
1940
1941         cleanup_mapped_device(md);
1942
1943         free_table_devices(&md->table_devices);
1944         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1945         free_minor(minor);
1946
1947         module_put(THIS_MODULE);
1948         kvfree(md);
1949 }
1950
1951 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1952 {
1953         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1954         int ret = 0;
1955
1956         if (dm_table_bio_based(t)) {
1957                 /*
1958                  * The md may already have mempools that need changing.
1959                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
1960                  * because a different table was loaded.
1961                  */
1962                 bioset_exit(&md->bs);
1963                 bioset_exit(&md->io_bs);
1964
1965         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
1966                 /*
1967                  * There's no need to reload with request-based dm
1968                  * because the size of front_pad doesn't change.
1969                  * Note for future: If you are to reload bioset,
1970                  * prep-ed requests in the queue may refer
1971                  * to bio from the old bioset, so you must walk
1972                  * through the queue to unprep.
1973                  */
1974                 goto out;
1975         }
1976
1977         BUG_ON(!p ||
1978                bioset_initialized(&md->bs) ||
1979                bioset_initialized(&md->io_bs));
1980
1981         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
1982         if (ret)
1983                 goto out;
1984         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
1985         if (ret)
1986                 bioset_exit(&md->bs);
1987 out:
1988         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
1989         dm_table_free_md_mempools(t);
1990         return ret;
1991 }
1992
1993 /*
1994  * Bind a table to the device.
1995  */
1996 static void event_callback(void *context)
1997 {
1998         unsigned long flags;
1999         LIST_HEAD(uevents);
2000         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2001
2002         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2003         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2004         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2005
2006         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2007
2008         atomic_inc(&md->event_nr);
2009         wake_up(&md->eventq);
2010         dm_issue_global_event();
2011 }
2012
2013 /*
2014  * Returns old map, which caller must destroy.
2015  */
2016 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2017                                struct queue_limits *limits)
2018 {
2019         struct dm_table *old_map;
2020         sector_t size;
2021         int ret;
2022
2023         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2024
2025         size = dm_table_get_size(t);
2026
2027         /*
2028          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2029          */
2030         if (size != dm_get_size(md))
2031                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2032
2033         if (!get_capacity(md->disk))
2034                 set_capacity(md->disk, size);
2035         else
2036                 set_capacity_and_notify(md->disk, size);
2037
2038         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2039
2040         if (dm_table_request_based(t)) {
2041                 /*
2042                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2043                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2044                  */
2045                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2046         }
2047
2048         ret = __bind_mempools(md, t);
2049         if (ret) {
2050                 old_map = ERR_PTR(ret);
2051                 goto out;
2052         }
2053
2054         ret = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, limits);
2055         if (ret) {
2056                 old_map = ERR_PTR(ret);
2057                 goto out;
2058         }
2059
2060         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2061         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2062         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2063
2064         if (old_map)
2065                 dm_sync_table(md);
2066 out:
2067         return old_map;
2068 }
2069
2070 /*
2071  * Returns unbound table for the caller to free.
2072  */
2073 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2074 {
2075         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2076
2077         if (!map)
2078                 return NULL;
2079
2080         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2081         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2082         dm_sync_table(md);
2083
2084         return map;
2085 }
2086
2087 /*
2088  * Constructor for a new device.
2089  */
2090 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2091 {
2092         struct mapped_device *md;
2093
2094         md = alloc_dev(minor);
2095         if (!md)
2096                 return -ENXIO;
2097
2098         dm_ima_reset_data(md);
2099
2100         *result = md;
2101         return 0;
2102 }
2103
2104 /*
2105  * Functions to manage md->type.
2106  * All are required to hold md->type_lock.
2107  */
2108 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2109 {
2110         mutex_lock(&md->type_lock);
2111 }
2112
2113 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2114 {
2115         mutex_unlock(&md->type_lock);
2116 }
2117
2118 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2119 {
2120         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2121         md->type = type;
2122 }
2123
2124 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2125 {
2126         return md->type;
2127 }
2128
2129 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2130 {
2131         return md->immutable_target_type;
2132 }
2133
2134 /*
2135  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2136  * count on 'md'.
2137  */
2138 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2139 {
2140         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2141         return &md->queue->limits;
2142 }
2143 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2144
2145 /*
2146  * Setup the DM device's queue based on md's type
2147  */
2148 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2149 {
2150         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2151         struct queue_limits limits;
2152         int r;
2153
2154         switch (type) {
2155         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2156                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2157                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2158                 if (r) {
2159                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2160                         return r;
2161                 }
2162                 break;
2163         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2164         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2165                 break;
2166         case DM_TYPE_NONE:
2167                 WARN_ON_ONCE(true);
2168                 break;
2169         }
2170
2171         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2172         if (r) {
2173                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2174                 return r;
2175         }
2176         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2177         if (r)
2178                 return r;
2179
2180         r = add_disk(md->disk);
2181         if (r)
2182                 return r;
2183
2184         r = dm_sysfs_init(md);
2185         if (r) {
2186                 del_gendisk(md->disk);
2187                 return r;
2188         }
2189         md->type = type;
2190         return 0;
2191 }
2192
2193 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2194 {
2195         struct mapped_device *md;
2196         unsigned minor = MINOR(dev);
2197
2198         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2199                 return NULL;
2200
2201         spin_lock(&_minor_lock);
2202
2203         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2204         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2205             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2206                 md = NULL;
2207                 goto out;
2208         }
2209         dm_get(md);
2210 out:
2211         spin_unlock(&_minor_lock);
2212
2213         return md;
2214 }
2215 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2216
2217 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2218 {
2219         return md->interface_ptr;
2220 }
2221
2222 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2223 {
2224         md->interface_ptr = ptr;
2225 }
2226
2227 void dm_get(struct mapped_device *md)
2228 {
2229         atomic_inc(&md->holders);
2230         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2231 }
2232
2233 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2234 {
2235         spin_lock(&_minor_lock);
2236         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2237                 spin_unlock(&_minor_lock);
2238                 return -EBUSY;
2239         }
2240         dm_get(md);
2241         spin_unlock(&_minor_lock);
2242         return 0;
2243 }
2244 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2245
2246 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2247 {
2248         return md->name;
2249 }
2250 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2251
2252 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2253 {
2254         struct dm_table *map;
2255         int srcu_idx;
2256
2257         might_sleep();
2258
2259         spin_lock(&_minor_lock);
2260         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2261         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2262         spin_unlock(&_minor_lock);
2263
2264         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2265
2266         /*
2267          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2268          * do not race with internal suspend.
2269          */
2270         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2271         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2272         if (!dm_suspended_md(md)) {
2273                 dm_table_presuspend_targets(map);
2274                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2275                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2276                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2277         }
2278         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2279         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2280         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2281
2282         /*
2283          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2284          * for example.  Wait for all references to disappear.
2285          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2286          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2287          */
2288         if (wait)
2289                 while (atomic_read(&md->holders))
2290                         msleep(1);
2291         else if (atomic_read(&md->holders))
2292                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2293                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2294
2295         dm_table_destroy(__unbind(md));
2296         free_dev(md);
2297 }
2298
2299 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2300 {
2301         __dm_destroy(md, true);
2302 }
2303
2304 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2305 {
2306         __dm_destroy(md, false);
2307 }
2308
2309 void dm_put(struct mapped_device *md)
2310 {
2311         atomic_dec(&md->holders);
2312 }
2313 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2314
2315 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2316 {
2317         int cpu;
2318         unsigned long sum = 0;
2319
2320         for_each_possible_cpu(cpu)
2321                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2322
2323         return sum != 0;
2324 }
2325
2326 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2327 {
2328         int r = 0;
2329         DEFINE_WAIT(wait);
2330
2331         while (true) {
2332                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2333
2334                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2335                         break;
2336
2337                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2338                         r = -EINTR;
2339                         break;
2340                 }
2341
2342                 io_schedule();
2343         }
2344         finish_wait(&md->wait, &wait);
2345
2346         smp_rmb();
2347
2348         return r;
2349 }
2350
2351 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2352 {
2353         int r = 0;
2354
2355         if (!queue_is_mq(md->queue))
2356                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2357
2358         while (true) {
2359                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2360                         break;
2361
2362                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2363                         r = -EINTR;
2364                         break;
2365                 }
2366
2367                 msleep(5);
2368         }
2369
2370         return r;
2371 }
2372
2373 /*
2374  * Process the deferred bios
2375  */
2376 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2377 {
2378         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2379         struct bio *bio;
2380
2381         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2382                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2383                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2384                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2385
2386                 if (!bio)
2387                         break;
2388
2389                 submit_bio_noacct(bio);
2390         }
2391 }
2392
2393 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2394 {
2395         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2396         smp_mb__after_atomic();
2397         queue_work(md->wq, &md->work);
2398 }
2399
2400 /*
2401  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2402  */
2403 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2404 {
2405         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2406         struct queue_limits limits;
2407         int r;
2408
2409         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2410
2411         /* device must be suspended */
2412         if (!dm_suspended_md(md))
2413                 goto out;
2414
2415         /*
2416          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2417          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2418          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2419          * reappear.
2420          */
2421         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2422                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2423                 if (live_map)
2424                         limits = md->queue->limits;
2425                 dm_put_live_table_fast(md);
2426         }
2427
2428         if (!live_map) {
2429                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2430                 if (r) {
2431                         map = ERR_PTR(r);
2432                         goto out;
2433                 }
2434         }
2435
2436         map = __bind(md, table, &limits);
2437         dm_issue_global_event();
2438
2439 out:
2440         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2441         return map;
2442 }
2443
2444 /*
2445  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2446  * device.
2447  */
2448 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2449 {
2450         int r;
2451
2452         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2453
2454         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2455         if (!r)
2456                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2457         return r;
2458 }
2459
2460 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2461 {
2462         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2463                 return;
2464         thaw_bdev(md->disk->part0);
2465         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2466 }
2467
2468 /*
2469  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2470  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2471  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2472  *
2473  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2474  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2475  * are being added to md->deferred list.
2476  */
2477 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2478                         unsigned suspend_flags, unsigned int task_state,
2479                         int dmf_suspended_flag)
2480 {
2481         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2482         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2483         int r;
2484
2485         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2486
2487         /*
2488          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2489          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2490          */
2491         if (noflush)
2492                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2493         else
2494                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2495
2496         /*
2497          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2498          * provide the .presuspend_undo hook.
2499          */
2500         dm_table_presuspend_targets(map);
2501
2502         /*
2503          * Flush I/O to the device.
2504          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2505          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2506          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2507          */
2508         if (!noflush && do_lockfs) {
2509                 r = lock_fs(md);
2510                 if (r) {
2511                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2512                         return r;
2513                 }
2514         }
2515
2516         /*
2517          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2518          * to target drivers i.e. no one may be executing
2519          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2520          *
2521          * To get all processes out of dm_split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2522          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2523          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2524          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2525          * flush_workqueue(md->wq).
2526          */
2527         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2528         if (map)
2529                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2530
2531         /*
2532          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2533          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2534          */
2535         if (dm_request_based(md))
2536                 dm_stop_queue(md->queue);
2537
2538         flush_workqueue(md->wq);
2539
2540         /*
2541          * At this point no more requests are entering target request routines.
2542          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2543          * to finish.
2544          */
2545         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2546         if (!r)
2547                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2548
2549         if (noflush)
2550                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2551         if (map)
2552                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2553
2554         /* were we interrupted ? */
2555         if (r < 0) {
2556                 dm_queue_flush(md);
2557
2558                 if (dm_request_based(md))
2559                         dm_start_queue(md->queue);
2560
2561                 unlock_fs(md);
2562                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2563                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2564         }
2565
2566         return r;
2567 }
2568
2569 /*
2570  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2571  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2572  * the background.  Before the table can be swapped with
2573  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2574  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2575  */
2576 /*
2577  * Suspend mechanism in request-based dm.
2578  *
2579  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2580  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2581  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2582  *
2583  * To abort suspend, start the request_queue.
2584  */
2585 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2586 {
2587         struct dm_table *map = NULL;
2588         int r = 0;
2589
2590 retry:
2591         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2592
2593         if (dm_suspended_md(md)) {
2594                 r = -EINVAL;
2595                 goto out_unlock;
2596         }
2597
2598         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2599                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2600                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2601                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2602                 if (r)
2603                         return r;
2604                 goto retry;
2605         }
2606
2607         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2608
2609         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2610         if (r)
2611                 goto out_unlock;
2612
2613         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2614         dm_table_postsuspend_targets(map);
2615         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2616
2617 out_unlock:
2618         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2619         return r;
2620 }
2621
2622 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2623 {
2624         if (map) {
2625                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2626                 if (r)
2627                         return r;
2628         }
2629
2630         dm_queue_flush(md);
2631
2632         /*
2633          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2634          * so that mapping of targets can work correctly.
2635          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2636          */
2637         if (dm_request_based(md))
2638                 dm_start_queue(md->queue);
2639
2640         unlock_fs(md);
2641
2642         return 0;
2643 }
2644
2645 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2646 {
2647         int r;
2648         struct dm_table *map = NULL;
2649
2650 retry:
2651         r = -EINVAL;
2652         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2653
2654         if (!dm_suspended_md(md))
2655                 goto out;
2656
2657         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2658                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2659                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2660                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2661                 if (r)
2662                         return r;
2663                 goto retry;
2664         }
2665
2666         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2667         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2668                 goto out;
2669
2670         r = __dm_resume(md, map);
2671         if (r)
2672                 goto out;
2673
2674         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2675 out:
2676         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2677
2678         return r;
2679 }
2680
2681 /*
2682  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2683  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2684  * It may be used only from the kernel.
2685  */
2686
2687 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2688 {
2689         struct dm_table *map = NULL;
2690
2691         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2692
2693         if (md->internal_suspend_count++)
2694                 return; /* nested internal suspend */
2695
2696         if (dm_suspended_md(md)) {
2697                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2698                 return; /* nest suspend */
2699         }
2700
2701         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2702
2703         /*
2704          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2705          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2706          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2707          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2708          */
2709         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2710                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2711
2712         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2713         dm_table_postsuspend_targets(map);
2714         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2715 }
2716
2717 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2718 {
2719         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2720
2721         if (--md->internal_suspend_count)
2722                 return; /* resume from nested internal suspend */
2723
2724         if (dm_suspended_md(md))
2725                 goto done; /* resume from nested suspend */
2726
2727         /*
2728          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2729          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2730          */
2731         (void) __dm_resume(md, NULL);
2732
2733 done:
2734         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2735         smp_mb__after_atomic();
2736         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2737 }
2738
2739 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2740 {
2741         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2742         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2743         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2744 }
2745 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2746
2747 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2748 {
2749         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2750         __dm_internal_resume(md);
2751         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2752 }
2753 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2754
2755 /*
2756  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2757  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2758  */
2759
2760 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2761 {
2762         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2763         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2764                 return;
2765
2766         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2767         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2768         flush_workqueue(md->wq);
2769         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2770 }
2771 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2772
2773 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2774 {
2775         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2776                 goto done;
2777
2778         dm_queue_flush(md);
2779
2780 done:
2781         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2782 }
2783 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2784
2785 /*-----------------------------------------------------------------
2786  * Event notification.
2787  *---------------------------------------------------------------*/
2788 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2789                        unsigned cookie)
2790 {
2791         int r;
2792         unsigned noio_flag;
2793         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2794         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2795
2796         noio_flag = memalloc_noio_save();
2797
2798         if (!cookie)
2799                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2800         else {
2801                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2802                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2803                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2804                                        action, envp);
2805         }
2806
2807         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2808
2809         return r;
2810 }
2811
2812 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2813 {
2814         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2815 }
2816
2817 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2818 {
2819         return atomic_read(&md->event_nr);
2820 }
2821
2822 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2823 {
2824         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2825                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2826 }
2827
2828 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2829 {
2830         unsigned long flags;
2831
2832         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2833         list_add(elist, &md->uevent_list);
2834         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2835 }
2836
2837 /*
2838  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2839  * count on 'md'.
2840  */
2841 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2842 {
2843         return md->disk;
2844 }
2845 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2846
2847 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2848 {
2849         return &md->kobj_holder.kobj;
2850 }
2851
2852 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2853 {
2854         struct mapped_device *md;
2855
2856         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2857
2858         spin_lock(&_minor_lock);
2859         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2860                 md = NULL;
2861                 goto out;
2862         }
2863         dm_get(md);
2864 out:
2865         spin_unlock(&_minor_lock);
2866
2867         return md;
2868 }
2869
2870 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2871 {
2872         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2873 }
2874
2875 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
2876 {
2877         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2878 }
2879
2880 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2881 {
2882         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2883 }
2884
2885 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2886 {
2887         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2888 }
2889
2890 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2891 {
2892         return dm_suspended_md(ti->table->md);
2893 }
2894 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2895
2896 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
2897 {
2898         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
2899 }
2900 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
2901
2902 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2903 {
2904         return __noflush_suspending(ti->table->md);
2905 }
2906 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2907
2908 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2909                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2910                                             unsigned min_pool_size)
2911 {
2912         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2913         unsigned int pool_size = 0;
2914         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2915         int ret;
2916
2917         if (!pools)
2918                 return NULL;
2919
2920         switch (type) {
2921         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2922         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2923                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2924                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET;
2925                 io_front_pad = roundup(per_io_data_size,  __alignof__(struct dm_io)) + DM_IO_BIO_OFFSET;
2926                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2927                 if (ret)
2928                         goto out;
2929                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2930                         goto out;
2931                 break;
2932         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2933                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2934                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2935                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2936                 break;
2937         default:
2938                 BUG();
2939         }
2940
2941         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
2942         if (ret)
2943                 goto out;
2944
2945         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
2946                 goto out;
2947
2948         return pools;
2949
2950 out:
2951         dm_free_md_mempools(pools);
2952
2953         return NULL;
2954 }
2955
2956 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2957 {
2958         if (!pools)
2959                 return;
2960
2961         bioset_exit(&pools->bs);
2962         bioset_exit(&pools->io_bs);
2963
2964         kfree(pools);
2965 }
2966
2967 struct dm_pr {
2968         u64     old_key;
2969         u64     new_key;
2970         u32     flags;
2971         bool    fail_early;
2972 };
2973
2974 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
2975                       void *data)
2976 {
2977         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2978         struct dm_table *table;
2979         struct dm_target *ti;
2980         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
2981
2982         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2983         if (!table || !dm_table_get_size(table))
2984                 goto out;
2985
2986         /* We only support devices that have a single target */
2987         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
2988                 goto out;
2989         ti = dm_table_get_target(table, 0);
2990
2991         ret = -EINVAL;
2992         if (!ti->type->iterate_devices)
2993                 goto out;
2994
2995         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
2996 out:
2997         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2998         return ret;
2999 }
3000
3001 /*
3002  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3003  */
3004 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3005                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3006 {
3007         struct dm_pr *pr = data;
3008         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3009
3010         if (!ops || !ops->pr_register)
3011                 return -EOPNOTSUPP;
3012         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3013 }
3014
3015 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3016                           u32 flags)
3017 {
3018         struct dm_pr pr = {
3019                 .old_key        = old_key,
3020                 .new_key        = new_key,
3021                 .flags          = flags,
3022                 .fail_early     = true,
3023         };
3024         int ret;
3025
3026         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3027         if (ret && new_key) {
3028                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3029                 pr.old_key = new_key;
3030                 pr.new_key = 0;
3031                 pr.flags = 0;
3032                 pr.fail_early = false;
3033                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3034         }
3035
3036         return ret;
3037 }
3038
3039 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3040                          u32 flags)
3041 {
3042         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3043         const struct pr_ops *ops;
3044         int r, srcu_idx;
3045
3046         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3047         if (r < 0)
3048                 goto out;
3049
3050         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3051         if (ops && ops->pr_reserve)
3052                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3053         else
3054                 r = -EOPNOTSUPP;
3055 out:
3056         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3057         return r;
3058 }
3059
3060 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3061 {
3062         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3063         const struct pr_ops *ops;
3064         int r, srcu_idx;
3065
3066         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3067         if (r < 0)
3068                 goto out;
3069
3070         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3071         if (ops && ops->pr_release)
3072                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3073         else
3074                 r = -EOPNOTSUPP;
3075 out:
3076         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3077         return r;
3078 }
3079
3080 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3081                          enum pr_type type, bool abort)
3082 {
3083         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3084         const struct pr_ops *ops;
3085         int r, srcu_idx;
3086
3087         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3088         if (r < 0)
3089                 goto out;
3090
3091         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3092         if (ops && ops->pr_preempt)
3093                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3094         else
3095                 r = -EOPNOTSUPP;
3096 out:
3097         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3098         return r;
3099 }
3100
3101 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3102 {
3103         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3104         const struct pr_ops *ops;
3105         int r, srcu_idx;
3106
3107         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3108         if (r < 0)
3109                 goto out;
3110
3111         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3112         if (ops && ops->pr_clear)
3113                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3114         else
3115                 r = -EOPNOTSUPP;
3116 out:
3117         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3118         return r;
3119 }
3120
3121 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3122         .pr_register    = dm_pr_register,
3123         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3124         .pr_release     = dm_pr_release,
3125         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3126         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3127 };
3128
3129 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3130         .submit_bio = dm_submit_bio,
3131         .poll_bio = dm_poll_bio,
3132         .open = dm_blk_open,
3133         .release = dm_blk_close,
3134         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3135         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3136         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3137         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3138         .owner = THIS_MODULE
3139 };
3140
3141 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3142         .open = dm_blk_open,
3143         .release = dm_blk_close,
3144         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3145         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3146         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3147         .owner = THIS_MODULE
3148 };
3149
3150 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3151         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3152         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3153 };
3154
3155 /*
3156  * module hooks
3157  */
3158 module_init(dm_init);
3159 module_exit(dm_exit);
3160
3161 module_param(major, uint, 0);
3162 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3163
3164 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3165 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3166
3167 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3168 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3169
3170 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3171 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3172
3173 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3174 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3175 MODULE_LICENSE("GPL");