1726f0f828cc948e5698645273c3b83f0381bb0d
[linux-block.git] / drivers / md / dm.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
4  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
5  *
6  * This file is released under the GPL.
7  */
8
9 #include "dm-core.h"
10 #include "dm-rq.h"
11 #include "dm-uevent.h"
12 #include "dm-ima.h"
13
14 #include <linux/bio-integrity.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/mutex.h>
18 #include <linux/sched/mm.h>
19 #include <linux/sched/signal.h>
20 #include <linux/blkpg.h>
21 #include <linux/bio.h>
22 #include <linux/mempool.h>
23 #include <linux/dax.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/idr.h>
26 #include <linux/uio.h>
27 #include <linux/hdreg.h>
28 #include <linux/delay.h>
29 #include <linux/wait.h>
30 #include <linux/pr.h>
31 #include <linux/refcount.h>
32 #include <linux/part_stat.h>
33 #include <linux/blk-crypto.h>
34 #include <linux/blk-crypto-profile.h>
35
36 #define DM_MSG_PREFIX "core"
37
38 /*
39  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
40  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
41  */
42 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
43 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
44
45 /*
46  * For REQ_POLLED fs bio, this flag is set if we link mapped underlying
47  * dm_io into one list, and reuse bio->bi_private as the list head. Before
48  * ending this fs bio, we will recover its ->bi_private.
49  */
50 #define REQ_DM_POLL_LIST        REQ_DRV
51
52 static const char *_name = DM_NAME;
53
54 static unsigned int major;
55 static unsigned int _major;
56
57 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
58
59 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
60
61 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
62
63 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
64
65 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
66
67 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
68 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
69
70 void dm_issue_global_event(void)
71 {
72         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
73         wake_up(&dm_global_eventq);
74 }
75
76 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(stats_enabled);
77 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(swap_bios_enabled);
78 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(zoned_enabled);
79
80 /*
81  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
82  */
83 struct clone_info {
84         struct dm_table *map;
85         struct bio *bio;
86         struct dm_io *io;
87         sector_t sector;
88         unsigned int sector_count;
89         bool is_abnormal_io:1;
90         bool submit_as_polled:1;
91 };
92
93 static inline struct dm_target_io *clone_to_tio(struct bio *clone)
94 {
95         return container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
96 }
97
98 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
99 {
100         if (!dm_tio_flagged(clone_to_tio(bio), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
101                 return (char *)bio - DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET - data_size;
102         return (char *)bio - DM_IO_BIO_OFFSET - data_size;
103 }
104 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
105
106 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
107 {
108         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
109
110         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
111                 return (struct bio *)((char *)io + DM_IO_BIO_OFFSET);
112         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
113         return (struct bio *)((char *)io + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET);
114 }
115 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
116
117 unsigned int dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
118 {
119         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
120 }
121 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
122
123 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
124
125 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
126 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
127
128 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
129 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
130 static int get_swap_bios(void)
131 {
132         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
133
134         if (unlikely(latch <= 0))
135                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
136         return latch;
137 }
138
139 struct table_device {
140         struct list_head list;
141         refcount_t count;
142         struct dm_dev dm_dev;
143 };
144
145 /*
146  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
147  */
148 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
149 static unsigned int reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
150
151 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
152 {
153         int param = READ_ONCE(*module_param);
154         int modified_param = 0;
155         bool modified = true;
156
157         if (param < min)
158                 modified_param = min;
159         else if (param > max)
160                 modified_param = max;
161         else
162                 modified = false;
163
164         if (modified) {
165                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
166                 param = modified_param;
167         }
168
169         return param;
170 }
171
172 unsigned int __dm_get_module_param(unsigned int *module_param, unsigned int def, unsigned int max)
173 {
174         unsigned int param = READ_ONCE(*module_param);
175         unsigned int modified_param = 0;
176
177         if (!param)
178                 modified_param = def;
179         else if (param > max)
180                 modified_param = max;
181
182         if (modified_param) {
183                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
184                 param = modified_param;
185         }
186
187         return param;
188 }
189
190 unsigned int dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
191 {
192         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
193                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
194 }
195 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
196
197 static unsigned int dm_get_numa_node(void)
198 {
199         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
200                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
201 }
202
203 static int __init local_init(void)
204 {
205         int r;
206
207         r = dm_uevent_init();
208         if (r)
209                 return r;
210
211         deferred_remove_workqueue = alloc_ordered_workqueue("kdmremove", 0);
212         if (!deferred_remove_workqueue) {
213                 r = -ENOMEM;
214                 goto out_uevent_exit;
215         }
216
217         _major = major;
218         r = register_blkdev(_major, _name);
219         if (r < 0)
220                 goto out_free_workqueue;
221
222         if (!_major)
223                 _major = r;
224
225         return 0;
226
227 out_free_workqueue:
228         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
229 out_uevent_exit:
230         dm_uevent_exit();
231
232         return r;
233 }
234
235 static void local_exit(void)
236 {
237         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
238
239         unregister_blkdev(_major, _name);
240         dm_uevent_exit();
241
242         _major = 0;
243
244         DMINFO("cleaned up");
245 }
246
247 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
248         local_init,
249         dm_target_init,
250         dm_linear_init,
251         dm_stripe_init,
252         dm_io_init,
253         dm_kcopyd_init,
254         dm_interface_init,
255         dm_statistics_init,
256 };
257
258 static void (*_exits[])(void) = {
259         local_exit,
260         dm_target_exit,
261         dm_linear_exit,
262         dm_stripe_exit,
263         dm_io_exit,
264         dm_kcopyd_exit,
265         dm_interface_exit,
266         dm_statistics_exit,
267 };
268
269 static int __init dm_init(void)
270 {
271         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
272         int r, i;
273
274 #if (IS_ENABLED(CONFIG_IMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE))
275         DMWARN("CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE is disabled."
276                " Duplicate IMA measurements will not be recorded in the IMA log.");
277 #endif
278
279         for (i = 0; i < count; i++) {
280                 r = _inits[i]();
281                 if (r)
282                         goto bad;
283         }
284
285         return 0;
286 bad:
287         while (i--)
288                 _exits[i]();
289
290         return r;
291 }
292
293 static void __exit dm_exit(void)
294 {
295         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
296
297         while (i--)
298                 _exits[i]();
299
300         /*
301          * Should be empty by this point.
302          */
303         idr_destroy(&_minor_idr);
304 }
305
306 /*
307  * Block device functions
308  */
309 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
310 {
311         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
312 }
313
314 static int dm_blk_open(struct gendisk *disk, blk_mode_t mode)
315 {
316         struct mapped_device *md;
317
318         spin_lock(&_minor_lock);
319
320         md = disk->private_data;
321         if (!md)
322                 goto out;
323
324         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
325             dm_deleting_md(md)) {
326                 md = NULL;
327                 goto out;
328         }
329
330         dm_get(md);
331         atomic_inc(&md->open_count);
332 out:
333         spin_unlock(&_minor_lock);
334
335         return md ? 0 : -ENXIO;
336 }
337
338 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk)
339 {
340         struct mapped_device *md;
341
342         spin_lock(&_minor_lock);
343
344         md = disk->private_data;
345         if (WARN_ON(!md))
346                 goto out;
347
348         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
349             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
350                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
351
352         dm_put(md);
353 out:
354         spin_unlock(&_minor_lock);
355 }
356
357 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
358 {
359         return atomic_read(&md->open_count);
360 }
361
362 /*
363  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
364  */
365 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
366 {
367         int r = 0;
368
369         spin_lock(&_minor_lock);
370
371         if (dm_open_count(md)) {
372                 r = -EBUSY;
373                 if (mark_deferred)
374                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
375         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
376                 r = -EEXIST;
377         else
378                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
379
380         spin_unlock(&_minor_lock);
381
382         return r;
383 }
384
385 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
386 {
387         int r = 0;
388
389         spin_lock(&_minor_lock);
390
391         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
392                 r = -EBUSY;
393         else
394                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
395
396         spin_unlock(&_minor_lock);
397
398         return r;
399 }
400
401 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
402 {
403         dm_deferred_remove();
404 }
405
406 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
407 {
408         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
409
410         return dm_get_geometry(md, geo);
411 }
412
413 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
414                             struct block_device **bdev, unsigned int cmd,
415                             unsigned long arg, bool *forward)
416 {
417         struct dm_target *ti;
418         struct dm_table *map;
419         int r;
420
421 retry:
422         r = -ENOTTY;
423         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
424         if (!map || !dm_table_get_size(map))
425                 return r;
426
427         /* We only support devices that have a single target */
428         if (map->num_targets != 1)
429                 return r;
430
431         ti = dm_table_get_target(map, 0);
432         if (!ti->type->prepare_ioctl)
433                 return r;
434
435         if (dm_suspended_md(md))
436                 return -EAGAIN;
437
438         r = ti->type->prepare_ioctl(ti, bdev, cmd, arg, forward);
439         if (r == -ENOTCONN && *forward && !fatal_signal_pending(current)) {
440                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
441                 fsleep(10000);
442                 goto retry;
443         }
444
445         return r;
446 }
447
448 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
449 {
450         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
451 }
452
453 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, blk_mode_t mode,
454                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
455 {
456         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
457         int r, srcu_idx;
458         bool forward = true;
459
460         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev, cmd, arg, &forward);
461         if (!forward || r < 0)
462                 goto out;
463
464         if (r > 0) {
465                 /*
466                  * Target determined this ioctl is being issued against a
467                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
468                  */
469                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
470                         DMDEBUG_LIMIT(
471         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
472                                 current->comm, cmd);
473                         r = -ENOIOCTLCMD;
474                         goto out;
475                 }
476         }
477
478         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
479                 r = -ENOTTY;
480         else
481                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
482 out:
483         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
484         return r;
485 }
486
487 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
488 {
489         return jiffies_to_nsecs(clone_to_tio(bio)->io->start_time);
490 }
491 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
492
493 static inline bool bio_is_flush_with_data(struct bio *bio)
494 {
495         return ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size);
496 }
497
498 static inline unsigned int dm_io_sectors(struct dm_io *io, struct bio *bio)
499 {
500         /*
501          * If REQ_PREFLUSH set, don't account payload, it will be
502          * submitted (and accounted) after this flush completes.
503          */
504         if (bio_is_flush_with_data(bio))
505                 return 0;
506         if (unlikely(dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT)))
507                 return io->sectors;
508         return bio_sectors(bio);
509 }
510
511 static void dm_io_acct(struct dm_io *io, bool end)
512 {
513         struct bio *bio = io->orig_bio;
514
515         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_BLK_STAT)) {
516                 if (!end)
517                         bdev_start_io_acct(bio->bi_bdev, bio_op(bio),
518                                            io->start_time);
519                 else
520                         bdev_end_io_acct(bio->bi_bdev, bio_op(bio),
521                                          dm_io_sectors(io, bio),
522                                          io->start_time);
523         }
524
525         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
526             unlikely(dm_stats_used(&io->md->stats))) {
527                 sector_t sector;
528
529                 if (unlikely(dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT)))
530                         sector = bio_end_sector(bio) - io->sector_offset;
531                 else
532                         sector = bio->bi_iter.bi_sector;
533
534                 dm_stats_account_io(&io->md->stats, bio_data_dir(bio),
535                                     sector, dm_io_sectors(io, bio),
536                                     end, io->start_time, &io->stats_aux);
537         }
538 }
539
540 static void __dm_start_io_acct(struct dm_io *io)
541 {
542         dm_io_acct(io, false);
543 }
544
545 static void dm_start_io_acct(struct dm_io *io, struct bio *clone)
546 {
547         /*
548          * Ensure IO accounting is only ever started once.
549          */
550         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
551                 return;
552
553         /* Expect no possibility for race unless DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO. */
554         if (!clone || likely(dm_tio_is_normal(clone_to_tio(clone)))) {
555                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
556         } else {
557                 unsigned long flags;
558                 /* Can afford locking given DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO */
559                 spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
560                 if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED)) {
561                         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
562                         return;
563                 }
564                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
565                 spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
566         }
567
568         __dm_start_io_acct(io);
569 }
570
571 static void dm_end_io_acct(struct dm_io *io)
572 {
573         dm_io_acct(io, true);
574 }
575
576 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
577 {
578         struct dm_io *io;
579         struct dm_target_io *tio;
580         struct bio *clone;
581
582         clone = bio_alloc_clone(NULL, bio, gfp_mask, &md->mempools->io_bs);
583         if (unlikely(!clone))
584                 return NULL;
585         tio = clone_to_tio(clone);
586         tio->flags = 0;
587         dm_tio_set_flag(tio, DM_TIO_INSIDE_DM_IO);
588         tio->io = NULL;
589
590         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
591         io->magic = DM_IO_MAGIC;
592         io->status = BLK_STS_OK;
593
594         /* one ref is for submission, the other is for completion */
595         atomic_set(&io->io_count, 2);
596         this_cpu_inc(*md->pending_io);
597         io->orig_bio = bio;
598         io->md = md;
599         spin_lock_init(&io->lock);
600         io->start_time = jiffies;
601         io->flags = 0;
602         if (blk_queue_io_stat(md->queue))
603                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_BLK_STAT);
604
605         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
606             unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
607                 dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
608
609         return io;
610 }
611
612 static void free_io(struct dm_io *io)
613 {
614         bio_put(&io->tio.clone);
615 }
616
617 static struct bio *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
618                              unsigned int target_bio_nr, unsigned int *len, gfp_t gfp_mask)
619 {
620         struct mapped_device *md = ci->io->md;
621         struct dm_target_io *tio;
622         struct bio *clone;
623
624         if (!ci->io->tio.io) {
625                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
626                 tio = &ci->io->tio;
627                 /* alloc_io() already initialized embedded clone */
628                 clone = &tio->clone;
629         } else {
630                 clone = bio_alloc_clone(NULL, ci->bio, gfp_mask,
631                                         &md->mempools->bs);
632                 if (!clone)
633                         return NULL;
634
635                 /* REQ_DM_POLL_LIST shouldn't be inherited */
636                 clone->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
637
638                 tio = clone_to_tio(clone);
639                 tio->flags = 0; /* also clears DM_TIO_INSIDE_DM_IO */
640         }
641
642         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
643         tio->io = ci->io;
644         tio->ti = ti;
645         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
646         tio->len_ptr = len;
647         tio->old_sector = 0;
648
649         /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
650         clone->bi_bdev = md->disk->part0;
651         if (likely(ti != NULL) && unlikely(ti->needs_bio_set_dev))
652                 bio_set_dev(clone, md->disk->part0);
653
654         if (len) {
655                 clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(*len);
656                 if (bio_integrity(clone))
657                         bio_integrity_trim(clone);
658         }
659
660         return clone;
661 }
662
663 static void free_tio(struct bio *clone)
664 {
665         if (dm_tio_flagged(clone_to_tio(clone), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
666                 return;
667         bio_put(clone);
668 }
669
670 /*
671  * Add the bio to the list of deferred io.
672  */
673 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
674 {
675         unsigned long flags;
676
677         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
678         bio_list_add(&md->deferred, bio);
679         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
680         queue_work(md->wq, &md->work);
681 }
682
683 /*
684  * Everyone (including functions in this file), should use this
685  * function to access the md->map field, and make sure they call
686  * dm_put_live_table() when finished.
687  */
688 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md,
689                                    int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
690 {
691         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
692
693         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
694 }
695
696 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md,
697                        int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
698 {
699         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
700 }
701
702 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
703 {
704         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
705         synchronize_rcu_expedited();
706 }
707
708 /*
709  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
710  * The caller must not block between these two functions.
711  */
712 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
713 {
714         rcu_read_lock();
715         return rcu_dereference(md->map);
716 }
717
718 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
719 {
720         rcu_read_unlock();
721 }
722
723 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
724
725 /*
726  * Open a table device so we can use it as a map destination.
727  */
728 static struct table_device *open_table_device(struct mapped_device *md,
729                 dev_t dev, blk_mode_t mode)
730 {
731         struct table_device *td;
732         struct file *bdev_file;
733         struct block_device *bdev;
734         u64 part_off;
735         int r;
736
737         td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
738         if (!td)
739                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
740         refcount_set(&td->count, 1);
741
742         bdev_file = bdev_file_open_by_dev(dev, mode, _dm_claim_ptr, NULL);
743         if (IS_ERR(bdev_file)) {
744                 r = PTR_ERR(bdev_file);
745                 goto out_free_td;
746         }
747
748         bdev = file_bdev(bdev_file);
749
750         /*
751          * We can be called before the dm disk is added.  In that case we can't
752          * register the holder relation here.  It will be done once add_disk was
753          * called.
754          */
755         if (md->disk->slave_dir) {
756                 r = bd_link_disk_holder(bdev, md->disk);
757                 if (r)
758                         goto out_blkdev_put;
759         }
760
761         td->dm_dev.mode = mode;
762         td->dm_dev.bdev = bdev;
763         td->dm_dev.bdev_file = bdev_file;
764         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &part_off,
765                                                 NULL, NULL);
766         format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
767         list_add(&td->list, &md->table_devices);
768         return td;
769
770 out_blkdev_put:
771         __fput_sync(bdev_file);
772 out_free_td:
773         kfree(td);
774         return ERR_PTR(r);
775 }
776
777 /*
778  * Close a table device that we've been using.
779  */
780 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
781 {
782         if (md->disk->slave_dir)
783                 bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, md->disk);
784
785         /* Leverage async fput() if DMF_DEFERRED_REMOVE set */
786         if (unlikely(test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
787                 fput(td->dm_dev.bdev_file);
788         else
789                 __fput_sync(td->dm_dev.bdev_file);
790
791         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
792         list_del(&td->list);
793         kfree(td);
794 }
795
796 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
797                                               blk_mode_t mode)
798 {
799         struct table_device *td;
800
801         list_for_each_entry(td, l, list)
802                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
803                         return td;
804
805         return NULL;
806 }
807
808 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, blk_mode_t mode,
809                         struct dm_dev **result)
810 {
811         struct table_device *td;
812
813         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
814         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
815         if (!td) {
816                 td = open_table_device(md, dev, mode);
817                 if (IS_ERR(td)) {
818                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
819                         return PTR_ERR(td);
820                 }
821         } else {
822                 refcount_inc(&td->count);
823         }
824         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
825
826         *result = &td->dm_dev;
827         return 0;
828 }
829
830 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
831 {
832         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
833
834         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
835         if (refcount_dec_and_test(&td->count))
836                 close_table_device(td, md);
837         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
838 }
839
840 /*
841  * Get the geometry associated with a dm device
842  */
843 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
844 {
845         *geo = md->geometry;
846
847         return 0;
848 }
849
850 /*
851  * Set the geometry of a device.
852  */
853 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
854 {
855         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
856
857         if (geo->start > sz) {
858                 DMERR("Start sector is beyond the geometry limits.");
859                 return -EINVAL;
860         }
861
862         md->geometry = *geo;
863
864         return 0;
865 }
866
867 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
868 {
869         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
870 }
871
872 static void dm_requeue_add_io(struct dm_io *io, bool first_stage)
873 {
874         struct mapped_device *md = io->md;
875
876         if (first_stage) {
877                 struct dm_io *next = md->requeue_list;
878
879                 md->requeue_list = io;
880                 io->next = next;
881         } else {
882                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
883         }
884 }
885
886 static void dm_kick_requeue(struct mapped_device *md, bool first_stage)
887 {
888         if (first_stage)
889                 queue_work(md->wq, &md->requeue_work);
890         else
891                 queue_work(md->wq, &md->work);
892 }
893
894 /*
895  * Return true if the dm_io's original bio is requeued.
896  * io->status is updated with error if requeue disallowed.
897  */
898 static bool dm_handle_requeue(struct dm_io *io, bool first_stage)
899 {
900         struct bio *bio = io->orig_bio;
901         bool handle_requeue = (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE);
902         bool handle_polled_eagain = ((io->status == BLK_STS_AGAIN) &&
903                                      (bio->bi_opf & REQ_POLLED));
904         struct mapped_device *md = io->md;
905         bool requeued = false;
906
907         if (handle_requeue || handle_polled_eagain) {
908                 unsigned long flags;
909
910                 if (bio->bi_opf & REQ_POLLED) {
911                         /*
912                          * Upper layer won't help us poll split bio
913                          * (io->orig_bio may only reflect a subset of the
914                          * pre-split original) so clear REQ_POLLED.
915                          */
916                         bio_clear_polled(bio);
917                 }
918
919                 /*
920                  * Target requested pushing back the I/O or
921                  * polled IO hit BLK_STS_AGAIN.
922                  */
923                 spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
924                 if ((__noflush_suspending(md) &&
925                      !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) ||
926                     handle_polled_eagain || first_stage) {
927                         dm_requeue_add_io(io, first_stage);
928                         requeued = true;
929                 } else {
930                         /*
931                          * noflush suspend was interrupted or this is
932                          * a write to a zoned target.
933                          */
934                         io->status = BLK_STS_IOERR;
935                 }
936                 spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
937         }
938
939         if (requeued)
940                 dm_kick_requeue(md, first_stage);
941
942         return requeued;
943 }
944
945 static void __dm_io_complete(struct dm_io *io, bool first_stage)
946 {
947         struct bio *bio = io->orig_bio;
948         struct mapped_device *md = io->md;
949         blk_status_t io_error;
950         bool requeued;
951
952         requeued = dm_handle_requeue(io, first_stage);
953         if (requeued && first_stage)
954                 return;
955
956         io_error = io->status;
957         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
958                 dm_end_io_acct(io);
959         else if (!io_error) {
960                 /*
961                  * Must handle target that DM_MAPIO_SUBMITTED only to
962                  * then bio_endio() rather than dm_submit_bio_remap()
963                  */
964                 __dm_start_io_acct(io);
965                 dm_end_io_acct(io);
966         }
967         free_io(io);
968         smp_wmb();
969         this_cpu_dec(*md->pending_io);
970
971         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
972         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
973                 wake_up(&md->wait);
974
975         /* Return early if the original bio was requeued */
976         if (requeued)
977                 return;
978
979         if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
980                 /*
981                  * Preflush done for flush with data, reissue
982                  * without REQ_PREFLUSH.
983                  */
984                 bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
985                 queue_io(md, bio);
986         } else {
987                 /* done with normal IO or empty flush */
988                 if (io_error)
989                         bio->bi_status = io_error;
990                 bio_endio(bio);
991         }
992 }
993
994 static void dm_wq_requeue_work(struct work_struct *work)
995 {
996         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
997                                                 requeue_work);
998         unsigned long flags;
999         struct dm_io *io;
1000
1001         /* reuse deferred lock to simplify dm_handle_requeue */
1002         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
1003         io = md->requeue_list;
1004         md->requeue_list = NULL;
1005         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
1006
1007         while (io) {
1008                 struct dm_io *next = io->next;
1009
1010                 dm_io_rewind(io, &md->disk->bio_split);
1011
1012                 io->next = NULL;
1013                 __dm_io_complete(io, false);
1014                 io = next;
1015                 cond_resched();
1016         }
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Two staged requeue:
1021  *
1022  * 1) io->orig_bio points to the real original bio, and the part mapped to
1023  *    this io must be requeued, instead of other parts of the original bio.
1024  *
1025  * 2) io->orig_bio points to new cloned bio which matches the requeued dm_io.
1026  */
1027 static void dm_io_complete(struct dm_io *io)
1028 {
1029         bool first_requeue;
1030
1031         /*
1032          * Only dm_io that has been split needs two stage requeue, otherwise
1033          * we may run into long bio clone chain during suspend and OOM could
1034          * be triggered.
1035          *
1036          * Also flush data dm_io won't be marked as DM_IO_WAS_SPLIT, so they
1037          * also aren't handled via the first stage requeue.
1038          */
1039         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT))
1040                 first_requeue = true;
1041         else
1042                 first_requeue = false;
1043
1044         __dm_io_complete(io, first_requeue);
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
1049  * cloned into, completing the original io if necc.
1050  */
1051 static inline void __dm_io_dec_pending(struct dm_io *io)
1052 {
1053         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count))
1054                 dm_io_complete(io);
1055 }
1056
1057 static void dm_io_set_error(struct dm_io *io, blk_status_t error)
1058 {
1059         unsigned long flags;
1060
1061         /* Push-back supersedes any I/O errors */
1062         spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
1063         if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
1064               __noflush_suspending(io->md))) {
1065                 io->status = error;
1066         }
1067         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
1068 }
1069
1070 static void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
1071 {
1072         if (unlikely(error))
1073                 dm_io_set_error(io, error);
1074
1075         __dm_io_dec_pending(io);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
1080  * count on 'md'. But _not_ imposing verification to avoid atomic_read(),
1081  */
1082 static inline struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
1083 {
1084         return &md->queue->limits;
1085 }
1086
1087 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1088 {
1089         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
1090 }
1091
1092 static void clone_endio(struct bio *bio)
1093 {
1094         blk_status_t error = bio->bi_status;
1095         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1096         struct dm_target *ti = tio->ti;
1097         dm_endio_fn endio = likely(ti != NULL) ? ti->type->end_io : NULL;
1098         struct dm_io *io = tio->io;
1099         struct mapped_device *md = io->md;
1100
1101         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
1102                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1103                     !bdev_max_discard_sectors(bio->bi_bdev))
1104                         blk_queue_disable_discard(md->queue);
1105                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1106                          !bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
1107                         blk_queue_disable_write_zeroes(md->queue);
1108         }
1109
1110         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1111             unlikely(bdev_is_zoned(bio->bi_bdev)))
1112                 dm_zone_endio(io, bio);
1113
1114         if (endio) {
1115                 int r = endio(ti, bio, &error);
1116
1117                 switch (r) {
1118                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1119                         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1120                                 /*
1121                                  * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
1122                                  * target will break the sequential write pattern:
1123                                  * fail such IO.
1124                                  */
1125                                 if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
1126                                         error = BLK_STS_IOERR;
1127                                 else
1128                                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1129                         } else
1130                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1131                         fallthrough;
1132                 case DM_ENDIO_DONE:
1133                         break;
1134                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1135                         /* The target will handle the io */
1136                         return;
1137                 default:
1138                         DMCRIT("unimplemented target endio return value: %d", r);
1139                         BUG();
1140                 }
1141         }
1142
1143         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1144             likely(ti != NULL) && unlikely(swap_bios_limit(ti, bio)))
1145                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1146
1147         free_tio(bio);
1148         dm_io_dec_pending(io, error);
1149 }
1150
1151 /*
1152  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1153  * target boundary.
1154  */
1155 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1156                                                   sector_t target_offset)
1157 {
1158         return ti->len - target_offset;
1159 }
1160
1161 static sector_t __max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector,
1162                              unsigned int max_granularity,
1163                              unsigned int max_sectors)
1164 {
1165         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1166         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1167
1168         /*
1169          * Does the target need to split IO even further?
1170          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1171          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1172          *   bio_split_to_limits() isn't possible here.
1173          */
1174         if (!max_granularity)
1175                 return len;
1176         return min_t(sector_t, len,
1177                 min(max_sectors ? : queue_max_sectors(ti->table->md->queue),
1178                     blk_boundary_sectors_left(target_offset, max_granularity)));
1179 }
1180
1181 static inline sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1182 {
1183         return __max_io_len(ti, sector, ti->max_io_len, 0);
1184 }
1185
1186 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1187 {
1188         if (len > UINT_MAX) {
1189                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1190                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1191                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1192                 return -EINVAL;
1193         }
1194
1195         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1196
1197         return 0;
1198 }
1199 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1200
1201 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1202                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1203         __acquires(md->io_barrier)
1204 {
1205         struct dm_table *map;
1206         struct dm_target *ti;
1207
1208         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1209         if (!map)
1210                 return NULL;
1211
1212         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1213         if (!ti)
1214                 return NULL;
1215
1216         return ti;
1217 }
1218
1219 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1220                 long nr_pages, enum dax_access_mode mode, void **kaddr,
1221                 pfn_t *pfn)
1222 {
1223         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1224         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1225         struct dm_target *ti;
1226         long len, ret = -EIO;
1227         int srcu_idx;
1228
1229         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1230
1231         if (!ti)
1232                 goto out;
1233         if (!ti->type->direct_access)
1234                 goto out;
1235         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1236         if (len < 1)
1237                 goto out;
1238         nr_pages = min(len, nr_pages);
1239         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, mode, kaddr, pfn);
1240
1241  out:
1242         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1243
1244         return ret;
1245 }
1246
1247 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1248                                   size_t nr_pages)
1249 {
1250         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1251         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1252         struct dm_target *ti;
1253         int ret = -EIO;
1254         int srcu_idx;
1255
1256         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1257
1258         if (!ti)
1259                 goto out;
1260         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1261                 /*
1262                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1263                  *  here, something is wrong.
1264                  */
1265                 goto out;
1266         }
1267         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1268  out:
1269         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1270
1271         return ret;
1272 }
1273
1274 static size_t dm_dax_recovery_write(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1275                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1276 {
1277         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1278         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1279         struct dm_target *ti;
1280         int srcu_idx;
1281         long ret = 0;
1282
1283         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1284         if (!ti || !ti->type->dax_recovery_write)
1285                 goto out;
1286
1287         ret = ti->type->dax_recovery_write(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1288 out:
1289         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1290         return ret;
1291 }
1292
1293 /*
1294  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1295  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1296  * operations, REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes) and any bio serviced by
1297  * __send_duplicate_bios().
1298  *
1299  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1300  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1301  * sent in a next bio.
1302  *
1303  * A diagram that explains the arithmetics:
1304  * +--------------------+---------------+-------+
1305  * |         1          |       2       |   3   |
1306  * +--------------------+---------------+-------+
1307  *
1308  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1309  *                      <----- bio_sectors ----->
1310  *                      <-- n_sectors -->
1311  *
1312  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1313  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1314  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1315  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1316  *       to make it empty)
1317  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1318  *
1319  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1320  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1321  * copies of the bio.
1322  */
1323 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned int n_sectors)
1324 {
1325         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1326         struct dm_io *io = tio->io;
1327         unsigned int bio_sectors = bio_sectors(bio);
1328
1329         BUG_ON(dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
1330         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1331         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1332         BUG_ON(bio_sectors > *tio->len_ptr);
1333         BUG_ON(n_sectors > bio_sectors);
1334
1335         *tio->len_ptr -= bio_sectors - n_sectors;
1336         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1337
1338         /*
1339          * __split_and_process_bio() may have already saved mapped part
1340          * for accounting but it is being reduced so update accordingly.
1341          */
1342         dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1343         io->sectors = n_sectors;
1344         io->sector_offset = bio_sectors(io->orig_bio);
1345 }
1346 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1347
1348 /*
1349  * @clone: clone bio that DM core passed to target's .map function
1350  * @tgt_clone: clone of @clone bio that target needs submitted
1351  *
1352  * Targets should use this interface to submit bios they take
1353  * ownership of when returning DM_MAPIO_SUBMITTED.
1354  *
1355  * Target should also enable ti->accounts_remapped_io
1356  */
1357 void dm_submit_bio_remap(struct bio *clone, struct bio *tgt_clone)
1358 {
1359         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1360         struct dm_io *io = tio->io;
1361
1362         /* establish bio that will get submitted */
1363         if (!tgt_clone)
1364                 tgt_clone = clone;
1365
1366         /*
1367          * Account io->origin_bio to DM dev on behalf of target
1368          * that took ownership of IO with DM_MAPIO_SUBMITTED.
1369          */
1370         dm_start_io_acct(io, clone);
1371
1372         trace_block_bio_remap(tgt_clone, disk_devt(io->md->disk),
1373                               tio->old_sector);
1374         submit_bio_noacct(tgt_clone);
1375 }
1376 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_submit_bio_remap);
1377
1378 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1379 {
1380         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1381         while (latch < md->swap_bios) {
1382                 cond_resched();
1383                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1384                 md->swap_bios--;
1385         }
1386         while (latch > md->swap_bios) {
1387                 cond_resched();
1388                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1389                 md->swap_bios++;
1390         }
1391         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1392 }
1393
1394 static void __map_bio(struct bio *clone)
1395 {
1396         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1397         struct dm_target *ti = tio->ti;
1398         struct dm_io *io = tio->io;
1399         struct mapped_device *md = io->md;
1400         int r;
1401
1402         clone->bi_end_io = clone_endio;
1403
1404         /*
1405          * Map the clone.
1406          */
1407         tio->old_sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1408
1409         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1410             unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1411                 int latch = get_swap_bios();
1412
1413                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1414                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1415                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1416         }
1417
1418         if (likely(ti->type->map == linear_map))
1419                 r = linear_map(ti, clone);
1420         else if (ti->type->map == stripe_map)
1421                 r = stripe_map(ti, clone);
1422         else
1423                 r = ti->type->map(ti, clone);
1424
1425         switch (r) {
1426         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1427                 /* target has assumed ownership of this io */
1428                 if (!ti->accounts_remapped_io)
1429                         dm_start_io_acct(io, clone);
1430                 break;
1431         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1432                 dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1433                 break;
1434         case DM_MAPIO_KILL:
1435         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1436                 if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1437                     unlikely(swap_bios_limit(ti, clone)))
1438                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1439                 free_tio(clone);
1440                 if (r == DM_MAPIO_KILL)
1441                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1442                 else
1443                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1444                 break;
1445         default:
1446                 DMCRIT("unimplemented target map return value: %d", r);
1447                 BUG();
1448         }
1449 }
1450
1451 static void setup_split_accounting(struct clone_info *ci, unsigned int len)
1452 {
1453         struct dm_io *io = ci->io;
1454
1455         if (ci->sector_count > len) {
1456                 /*
1457                  * Split needed, save the mapped part for accounting.
1458                  * NOTE: dm_accept_partial_bio() will update accordingly.
1459                  */
1460                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1461                 io->sectors = len;
1462                 io->sector_offset = bio_sectors(ci->bio);
1463         }
1464 }
1465
1466 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1467                                 struct dm_target *ti, unsigned int num_bios,
1468                                 unsigned *len)
1469 {
1470         struct bio *bio;
1471         int try;
1472
1473         for (try = 0; try < 2; try++) {
1474                 int bio_nr;
1475
1476                 if (try && num_bios > 1)
1477                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1478                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1479                         bio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, len,
1480                                         try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1481                         if (!bio)
1482                                 break;
1483
1484                         bio_list_add(blist, bio);
1485                 }
1486                 if (try && num_bios > 1)
1487                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1488                 if (bio_nr == num_bios)
1489                         return;
1490
1491                 while ((bio = bio_list_pop(blist)))
1492                         free_tio(bio);
1493         }
1494 }
1495
1496 static unsigned int __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1497                                           unsigned int num_bios, unsigned int *len)
1498 {
1499         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1500         struct bio *clone;
1501         unsigned int ret = 0;
1502
1503         if (WARN_ON_ONCE(num_bios == 0)) /* num_bios = 0 is a bug in caller */
1504                 return 0;
1505
1506         /* dm_accept_partial_bio() is not supported with shared tio->len_ptr */
1507         if (len)
1508                 setup_split_accounting(ci, *len);
1509
1510         /*
1511          * Using alloc_multiple_bios(), even if num_bios is 1, to consistently
1512          * support allocating using GFP_NOWAIT with GFP_NOIO fallback.
1513          */
1514         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios, len);
1515         while ((clone = bio_list_pop(&blist))) {
1516                 if (num_bios > 1)
1517                         dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1518                 __map_bio(clone);
1519                 ret += 1;
1520         }
1521
1522         return ret;
1523 }
1524
1525 static void __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1526 {
1527         struct dm_table *t = ci->map;
1528         struct bio flush_bio;
1529         blk_opf_t opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1530
1531         if ((ci->io->orig_bio->bi_opf & (REQ_IDLE | REQ_SYNC)) ==
1532             (REQ_IDLE | REQ_SYNC))
1533                 opf |= REQ_IDLE;
1534
1535         /*
1536          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1537          * need to reference it after submit. It's just used as
1538          * the basis for the clone(s).
1539          */
1540         bio_init(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0, NULL, 0, opf);
1541
1542         ci->bio = &flush_bio;
1543         ci->sector_count = 0;
1544         ci->io->tio.clone.bi_iter.bi_size = 0;
1545
1546         if (!t->flush_bypasses_map) {
1547                 for (unsigned int i = 0; i < t->num_targets; i++) {
1548                         unsigned int bios;
1549                         struct dm_target *ti = dm_table_get_target(t, i);
1550
1551                         if (unlikely(ti->num_flush_bios == 0))
1552                                 continue;
1553
1554                         atomic_add(ti->num_flush_bios, &ci->io->io_count);
1555                         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios,
1556                                                      NULL);
1557                         atomic_sub(ti->num_flush_bios - bios, &ci->io->io_count);
1558                 }
1559         } else {
1560                 /*
1561                  * Note that there's no need to grab t->devices_lock here
1562                  * because the targets that support flush optimization don't
1563                  * modify the list of devices.
1564                  */
1565                 struct list_head *devices = dm_table_get_devices(t);
1566                 unsigned int len = 0;
1567                 struct dm_dev_internal *dd;
1568                 list_for_each_entry(dd, devices, list) {
1569                         struct bio *clone;
1570                         /*
1571                          * Note that the structure dm_target_io is not
1572                          * associated with any target (because the device may be
1573                          * used by multiple targets), so we set tio->ti = NULL.
1574                          * We must check for NULL in the I/O processing path, to
1575                          * avoid NULL pointer dereference.
1576                          */
1577                         clone = alloc_tio(ci, NULL, 0, &len, GFP_NOIO);
1578                         atomic_add(1, &ci->io->io_count);
1579                         bio_set_dev(clone, dd->dm_dev->bdev);
1580                         clone->bi_end_io = clone_endio;
1581                         dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1582                 }
1583         }
1584
1585         /*
1586          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1587          * reference won't reach 0 without the following subtraction
1588          */
1589         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1590
1591         bio_uninit(ci->bio);
1592 }
1593
1594 static void __send_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1595                                unsigned int num_bios, unsigned int max_granularity,
1596                                unsigned int max_sectors)
1597 {
1598         unsigned int len, bios;
1599
1600         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1601                     __max_io_len(ti, ci->sector, max_granularity, max_sectors));
1602
1603         atomic_add(num_bios, &ci->io->io_count);
1604         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1605         /*
1606          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1607          * reference won't reach 0 without the following (+1) subtraction
1608          */
1609         atomic_sub(num_bios - bios + 1, &ci->io->io_count);
1610
1611         ci->sector += len;
1612         ci->sector_count -= len;
1613 }
1614
1615 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1616 {
1617         switch (bio_op(bio)) {
1618         case REQ_OP_READ:
1619         case REQ_OP_WRITE:
1620         case REQ_OP_FLUSH:
1621                 return false;
1622         case REQ_OP_DISCARD:
1623         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1624         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1625         case REQ_OP_ZONE_RESET_ALL:
1626                 return true;
1627         default:
1628                 return false;
1629         }
1630 }
1631
1632 static blk_status_t __process_abnormal_io(struct clone_info *ci,
1633                                           struct dm_target *ti)
1634 {
1635         unsigned int num_bios = 0;
1636         unsigned int max_granularity = 0;
1637         unsigned int max_sectors = 0;
1638         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(ti->table->md);
1639
1640         switch (bio_op(ci->bio)) {
1641         case REQ_OP_DISCARD:
1642                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1643                 max_sectors = limits->max_discard_sectors;
1644                 if (ti->max_discard_granularity)
1645                         max_granularity = max_sectors;
1646                 break;
1647         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1648                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1649                 max_sectors = limits->max_secure_erase_sectors;
1650                 break;
1651         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1652                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1653                 max_sectors = limits->max_write_zeroes_sectors;
1654                 break;
1655         default:
1656                 break;
1657         }
1658
1659         /*
1660          * Even though the device advertised support for this type of
1661          * request, that does not mean every target supports it, and
1662          * reconfiguration might also have changed that since the
1663          * check was performed.
1664          */
1665         if (unlikely(!num_bios))
1666                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1667
1668         __send_abnormal_io(ci, ti, num_bios, max_granularity, max_sectors);
1669
1670         return BLK_STS_OK;
1671 }
1672
1673 /*
1674  * Reuse ->bi_private as dm_io list head for storing all dm_io instances
1675  * associated with this bio, and this bio's bi_private needs to be
1676  * stored in dm_io->data before the reuse.
1677  *
1678  * bio->bi_private is owned by fs or upper layer, so block layer won't
1679  * touch it after splitting. Meantime it won't be changed by anyone after
1680  * bio is submitted. So this reuse is safe.
1681  */
1682 static inline struct dm_io **dm_poll_list_head(struct bio *bio)
1683 {
1684         return (struct dm_io **)&bio->bi_private;
1685 }
1686
1687 static void dm_queue_poll_io(struct bio *bio, struct dm_io *io)
1688 {
1689         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1690
1691         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST)) {
1692                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1693                 /*
1694                  * Save .bi_private into dm_io, so that we can reuse
1695                  * .bi_private as dm_io list head for storing dm_io list
1696                  */
1697                 io->data = bio->bi_private;
1698
1699                 /* tell block layer to poll for completion */
1700                 bio->bi_cookie = ~BLK_QC_T_NONE;
1701
1702                 io->next = NULL;
1703         } else {
1704                 /*
1705                  * bio recursed due to split, reuse original poll list,
1706                  * and save bio->bi_private too.
1707                  */
1708                 io->data = (*head)->data;
1709                 io->next = *head;
1710         }
1711
1712         *head = io;
1713 }
1714
1715 /*
1716  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1717  */
1718 static blk_status_t __split_and_process_bio(struct clone_info *ci)
1719 {
1720         struct bio *clone;
1721         struct dm_target *ti;
1722         unsigned int len;
1723
1724         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1725         if (unlikely(!ti))
1726                 return BLK_STS_IOERR;
1727
1728         if (unlikely(ci->is_abnormal_io))
1729                 return __process_abnormal_io(ci, ti);
1730
1731         /*
1732          * Only support bio polling for normal IO, and the target io is
1733          * exactly inside the dm_io instance (verified in dm_poll_dm_io)
1734          */
1735         ci->submit_as_polled = !!(ci->bio->bi_opf & REQ_POLLED);
1736
1737         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1738         if (ci->bio->bi_opf & REQ_ATOMIC && len != ci->sector_count)
1739                 return BLK_STS_IOERR;
1740
1741         setup_split_accounting(ci, len);
1742
1743         if (unlikely(ci->bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)) {
1744                 if (unlikely(!dm_target_supports_nowait(ti->type)))
1745                         return BLK_STS_NOTSUPP;
1746
1747                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOWAIT);
1748                 if (unlikely(!clone))
1749                         return BLK_STS_AGAIN;
1750         } else {
1751                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOIO);
1752         }
1753         __map_bio(clone);
1754
1755         ci->sector += len;
1756         ci->sector_count -= len;
1757
1758         return BLK_STS_OK;
1759 }
1760
1761 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct dm_io *io,
1762                             struct dm_table *map, struct bio *bio, bool is_abnormal)
1763 {
1764         ci->map = map;
1765         ci->io = io;
1766         ci->bio = bio;
1767         ci->is_abnormal_io = is_abnormal;
1768         ci->submit_as_polled = false;
1769         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1770         ci->sector_count = bio_sectors(bio);
1771
1772         /* Shouldn't happen but sector_count was being set to 0 so... */
1773         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1774             WARN_ON_ONCE(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)) && ci->sector_count))
1775                 ci->sector_count = 0;
1776 }
1777
1778 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1779 static inline bool dm_zone_bio_needs_split(struct mapped_device *md,
1780                                            struct bio *bio)
1781 {
1782         /*
1783          * For mapped device that need zone append emulation, we must
1784          * split any large BIO that straddles zone boundaries.
1785          */
1786         return dm_emulate_zone_append(md) && bio_straddles_zones(bio) &&
1787                 !bio_flagged(bio, BIO_ZONE_WRITE_PLUGGING);
1788 }
1789 static inline bool dm_zone_plug_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1790 {
1791         return dm_emulate_zone_append(md) && blk_zone_plug_bio(bio, 0);
1792 }
1793
1794 static blk_status_t __send_zone_reset_all_emulated(struct clone_info *ci,
1795                                                    struct dm_target *ti)
1796 {
1797         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1798         struct mapped_device *md = ci->io->md;
1799         unsigned int zone_sectors = md->disk->queue->limits.chunk_sectors;
1800         unsigned long *need_reset;
1801         unsigned int i, nr_zones, nr_reset;
1802         unsigned int num_bios = 0;
1803         blk_status_t sts = BLK_STS_OK;
1804         sector_t sector = ti->begin;
1805         struct bio *clone;
1806         int ret;
1807
1808         nr_zones = ti->len >> ilog2(zone_sectors);
1809         need_reset = bitmap_zalloc(nr_zones, GFP_NOIO);
1810         if (!need_reset)
1811                 return BLK_STS_RESOURCE;
1812
1813         ret = dm_zone_get_reset_bitmap(md, ci->map, ti->begin,
1814                                        nr_zones, need_reset);
1815         if (ret) {
1816                 sts = BLK_STS_IOERR;
1817                 goto free_bitmap;
1818         }
1819
1820         /* If we have no zone to reset, we are done. */
1821         nr_reset = bitmap_weight(need_reset, nr_zones);
1822         if (!nr_reset)
1823                 goto free_bitmap;
1824
1825         atomic_add(nr_zones, &ci->io->io_count);
1826
1827         for (i = 0; i < nr_zones; i++) {
1828
1829                 if (!test_bit(i, need_reset)) {
1830                         sector += zone_sectors;
1831                         continue;
1832                 }
1833
1834                 if (bio_list_empty(&blist)) {
1835                         /* This may take a while, so be nice to others */
1836                         if (num_bios)
1837                                 cond_resched();
1838
1839                         /*
1840                          * We may need to reset thousands of zones, so let's
1841                          * not go crazy with the clone allocation.
1842                          */
1843                         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, min(nr_reset, 32),
1844                                             NULL);
1845                 }
1846
1847                 /* Get a clone and change it to a regular reset operation. */
1848                 clone = bio_list_pop(&blist);
1849                 clone->bi_opf &= ~REQ_OP_MASK;
1850                 clone->bi_opf |= REQ_OP_ZONE_RESET | REQ_SYNC;
1851                 clone->bi_iter.bi_sector = sector;
1852                 clone->bi_iter.bi_size = 0;
1853                 __map_bio(clone);
1854
1855                 sector += zone_sectors;
1856                 num_bios++;
1857                 nr_reset--;
1858         }
1859
1860         WARN_ON_ONCE(!bio_list_empty(&blist));
1861         atomic_sub(nr_zones - num_bios, &ci->io->io_count);
1862         ci->sector_count = 0;
1863
1864 free_bitmap:
1865         bitmap_free(need_reset);
1866
1867         return sts;
1868 }
1869
1870 static void __send_zone_reset_all_native(struct clone_info *ci,
1871                                          struct dm_target *ti)
1872 {
1873         unsigned int bios;
1874
1875         atomic_add(1, &ci->io->io_count);
1876         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, 1, NULL);
1877         atomic_sub(1 - bios, &ci->io->io_count);
1878
1879         ci->sector_count = 0;
1880 }
1881
1882 static blk_status_t __send_zone_reset_all(struct clone_info *ci)
1883 {
1884         struct dm_table *t = ci->map;
1885         blk_status_t sts = BLK_STS_OK;
1886
1887         for (unsigned int i = 0; i < t->num_targets; i++) {
1888                 struct dm_target *ti = dm_table_get_target(t, i);
1889
1890                 if (ti->zone_reset_all_supported) {
1891                         __send_zone_reset_all_native(ci, ti);
1892                         continue;
1893                 }
1894
1895                 sts = __send_zone_reset_all_emulated(ci, ti);
1896                 if (sts != BLK_STS_OK)
1897                         break;
1898         }
1899
1900         /* Release the reference that alloc_io() took for submission. */
1901         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1902
1903         return sts;
1904 }
1905
1906 #else
1907 static inline bool dm_zone_bio_needs_split(struct mapped_device *md,
1908                                            struct bio *bio)
1909 {
1910         return false;
1911 }
1912 static inline bool dm_zone_plug_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1913 {
1914         return false;
1915 }
1916 static blk_status_t __send_zone_reset_all(struct clone_info *ci)
1917 {
1918         return BLK_STS_NOTSUPP;
1919 }
1920 #endif
1921
1922 /*
1923  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1924  */
1925 static void dm_split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1926                                      struct dm_table *map, struct bio *bio)
1927 {
1928         struct clone_info ci;
1929         struct dm_io *io;
1930         blk_status_t error = BLK_STS_OK;
1931         bool is_abnormal, need_split;
1932
1933         is_abnormal = is_abnormal_io(bio);
1934         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1935                 /* Special case REQ_OP_ZONE_RESET_ALL as it cannot be split. */
1936                 need_split = (bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_RESET_ALL) &&
1937                         (is_abnormal || dm_zone_bio_needs_split(md, bio));
1938         } else {
1939                 need_split = is_abnormal;
1940         }
1941
1942         if (unlikely(need_split)) {
1943                 /*
1944                  * Use bio_split_to_limits() for abnormal IO (e.g. discard, etc)
1945                  * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1946                  * Also split the BIO for mapped devices needing zone append
1947                  * emulation to ensure that the BIO does not cross zone
1948                  * boundaries.
1949                  */
1950                 bio = bio_split_to_limits(bio);
1951                 if (!bio)
1952                         return;
1953         }
1954
1955         /*
1956          * Use the block layer zone write plugging for mapped devices that
1957          * need zone append emulation (e.g. dm-crypt).
1958          */
1959         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) && dm_zone_plug_bio(md, bio))
1960                 return;
1961
1962         /* Only support nowait for normal IO */
1963         if (unlikely(bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !is_abnormal) {
1964                 /*
1965                  * Don't support NOWAIT for FLUSH because it may allocate
1966                  * multiple bios and there's no easy way how to undo the
1967                  * allocations.
1968                  */
1969                 if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1970                         bio_wouldblock_error(bio);
1971                         return;
1972                 }
1973                 io = alloc_io(md, bio, GFP_NOWAIT);
1974                 if (unlikely(!io)) {
1975                         /* Unable to do anything without dm_io. */
1976                         bio_wouldblock_error(bio);
1977                         return;
1978                 }
1979         } else {
1980                 io = alloc_io(md, bio, GFP_NOIO);
1981         }
1982         init_clone_info(&ci, io, map, bio, is_abnormal);
1983
1984         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1985                 __send_empty_flush(&ci);
1986                 /* dm_io_complete submits any data associated with flush */
1987                 goto out;
1988         }
1989
1990         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1991             (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET_ALL)) {
1992                 error = __send_zone_reset_all(&ci);
1993                 goto out;
1994         }
1995
1996         error = __split_and_process_bio(&ci);
1997         if (error || !ci.sector_count)
1998                 goto out;
1999         /*
2000          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct() so it gets handled
2001          * *after* bios already submitted have been completely processed.
2002          */
2003         bio_trim(bio, io->sectors, ci.sector_count);
2004         trace_block_split(bio, bio->bi_iter.bi_sector);
2005         bio_inc_remaining(bio);
2006         submit_bio_noacct(bio);
2007 out:
2008         /*
2009          * Drop the extra reference count for non-POLLED bio, and hold one
2010          * reference for POLLED bio, which will be released in dm_poll_bio
2011          *
2012          * Add every dm_io instance into the dm_io list head which is stored
2013          * in bio->bi_private, so that dm_poll_bio can poll them all.
2014          */
2015         if (error || !ci.submit_as_polled) {
2016                 /*
2017                  * In case of submission failure, the extra reference for
2018                  * submitting io isn't consumed yet
2019                  */
2020                 if (error)
2021                         atomic_dec(&io->io_count);
2022                 dm_io_dec_pending(io, error);
2023         } else
2024                 dm_queue_poll_io(bio, io);
2025 }
2026
2027 static void dm_submit_bio(struct bio *bio)
2028 {
2029         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
2030         int srcu_idx;
2031         struct dm_table *map;
2032
2033         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2034         if (unlikely(!map)) {
2035                 DMERR_LIMIT("%s: mapping table unavailable, erroring io",
2036                             dm_device_name(md));
2037                 bio_io_error(bio);
2038                 goto out;
2039         }
2040
2041         /* If suspended, queue this IO for later */
2042         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
2043                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
2044                         bio_wouldblock_error(bio);
2045                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
2046                         bio_io_error(bio);
2047                 else
2048                         queue_io(md, bio);
2049                 goto out;
2050         }
2051
2052         dm_split_and_process_bio(md, map, bio);
2053 out:
2054         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2055 }
2056
2057 static bool dm_poll_dm_io(struct dm_io *io, struct io_comp_batch *iob,
2058                           unsigned int flags)
2059 {
2060         WARN_ON_ONCE(!dm_tio_is_normal(&io->tio));
2061
2062         /* don't poll if the mapped io is done */
2063         if (atomic_read(&io->io_count) > 1)
2064                 bio_poll(&io->tio.clone, iob, flags);
2065
2066         /* bio_poll holds the last reference */
2067         return atomic_read(&io->io_count) == 1;
2068 }
2069
2070 static int dm_poll_bio(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob,
2071                        unsigned int flags)
2072 {
2073         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
2074         struct dm_io *list = *head;
2075         struct dm_io *tmp = NULL;
2076         struct dm_io *curr, *next;
2077
2078         /* Only poll normal bio which was marked as REQ_DM_POLL_LIST */
2079         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST))
2080                 return 0;
2081
2082         WARN_ON_ONCE(!list);
2083
2084         /*
2085          * Restore .bi_private before possibly completing dm_io.
2086          *
2087          * bio_poll() is only possible once @bio has been completely
2088          * submitted via submit_bio_noacct()'s depth-first submission.
2089          * So there is no dm_queue_poll_io() race associated with
2090          * clearing REQ_DM_POLL_LIST here.
2091          */
2092         bio->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
2093         bio->bi_private = list->data;
2094
2095         for (curr = list, next = curr->next; curr; curr = next, next =
2096                         curr ? curr->next : NULL) {
2097                 if (dm_poll_dm_io(curr, iob, flags)) {
2098                         /*
2099                          * clone_endio() has already occurred, so no
2100                          * error handling is needed here.
2101                          */
2102                         __dm_io_dec_pending(curr);
2103                 } else {
2104                         curr->next = tmp;
2105                         tmp = curr;
2106                 }
2107         }
2108
2109         /* Not done? */
2110         if (tmp) {
2111                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
2112                 /* Reset bio->bi_private to dm_io list head */
2113                 *head = tmp;
2114                 return 0;
2115         }
2116         return 1;
2117 }
2118
2119 /*
2120  *---------------------------------------------------------------
2121  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
2122  *---------------------------------------------------------------
2123  */
2124 static void free_minor(int minor)
2125 {
2126         spin_lock(&_minor_lock);
2127         idr_remove(&_minor_idr, minor);
2128         spin_unlock(&_minor_lock);
2129 }
2130
2131 /*
2132  * See if the device with a specific minor # is free.
2133  */
2134 static int specific_minor(int minor)
2135 {
2136         int r;
2137
2138         if (minor >= (1 << MINORBITS))
2139                 return -EINVAL;
2140
2141         idr_preload(GFP_KERNEL);
2142         spin_lock(&_minor_lock);
2143
2144         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
2145
2146         spin_unlock(&_minor_lock);
2147         idr_preload_end();
2148         if (r < 0)
2149                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
2150         return 0;
2151 }
2152
2153 static int next_free_minor(int *minor)
2154 {
2155         int r;
2156
2157         idr_preload(GFP_KERNEL);
2158         spin_lock(&_minor_lock);
2159
2160         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
2161
2162         spin_unlock(&_minor_lock);
2163         idr_preload_end();
2164         if (r < 0)
2165                 return r;
2166         *minor = r;
2167         return 0;
2168 }
2169
2170 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
2171 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
2172 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
2173
2174 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
2175
2176 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
2177 static void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
2178 {
2179         dm_destroy_crypto_profile(q->crypto_profile);
2180 }
2181
2182 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
2183
2184 static inline void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
2185 {
2186 }
2187 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
2188
2189 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
2190 {
2191         if (md->wq)
2192                 destroy_workqueue(md->wq);
2193         dm_free_md_mempools(md->mempools);
2194
2195         if (md->dax_dev) {
2196                 dax_remove_host(md->disk);
2197                 kill_dax(md->dax_dev);
2198                 put_dax(md->dax_dev);
2199                 md->dax_dev = NULL;
2200         }
2201
2202         if (md->disk) {
2203                 spin_lock(&_minor_lock);
2204                 md->disk->private_data = NULL;
2205                 spin_unlock(&_minor_lock);
2206                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
2207                         struct table_device *td;
2208
2209                         dm_sysfs_exit(md);
2210                         list_for_each_entry(td, &md->table_devices, list) {
2211                                 bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev,
2212                                                       md->disk);
2213                         }
2214
2215                         /*
2216                          * Hold lock to make sure del_gendisk() won't concurrent
2217                          * with open/close_table_device().
2218                          */
2219                         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
2220                         del_gendisk(md->disk);
2221                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
2222                 }
2223                 dm_queue_destroy_crypto_profile(md->queue);
2224                 put_disk(md->disk);
2225         }
2226
2227         if (md->pending_io) {
2228                 free_percpu(md->pending_io);
2229                 md->pending_io = NULL;
2230         }
2231
2232         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2233
2234         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
2235         mutex_destroy(&md->type_lock);
2236         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
2237         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
2238
2239         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
2240 }
2241
2242 /*
2243  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
2244  */
2245 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
2246 {
2247         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
2248         struct dax_device *dax_dev;
2249         struct mapped_device *md;
2250         void *old_md;
2251
2252         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
2253         if (!md) {
2254                 DMERR("unable to allocate device, out of memory.");
2255                 return NULL;
2256         }
2257
2258         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
2259                 goto bad_module_get;
2260
2261         /* get a minor number for the dev */
2262         if (minor == DM_ANY_MINOR)
2263                 r = next_free_minor(&minor);
2264         else
2265                 r = specific_minor(minor);
2266         if (r < 0)
2267                 goto bad_minor;
2268
2269         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
2270         if (r < 0)
2271                 goto bad_io_barrier;
2272
2273         md->numa_node_id = numa_node_id;
2274         md->init_tio_pdu = false;
2275         md->type = DM_TYPE_NONE;
2276         mutex_init(&md->suspend_lock);
2277         mutex_init(&md->type_lock);
2278         mutex_init(&md->table_devices_lock);
2279         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
2280         atomic_set(&md->holders, 1);
2281         atomic_set(&md->open_count, 0);
2282         atomic_set(&md->event_nr, 0);
2283         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
2284         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
2285         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
2286         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
2287
2288         /*
2289          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
2290          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
2291          * override accordingly.
2292          */
2293         md->disk = blk_alloc_disk(NULL, md->numa_node_id);
2294         if (IS_ERR(md->disk)) {
2295                 md->disk = NULL;
2296                 goto bad;
2297         }
2298         md->queue = md->disk->queue;
2299
2300         init_waitqueue_head(&md->wait);
2301         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
2302         INIT_WORK(&md->requeue_work, dm_wq_requeue_work);
2303         init_waitqueue_head(&md->eventq);
2304         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
2305
2306         md->requeue_list = NULL;
2307         md->swap_bios = get_swap_bios();
2308         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
2309         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
2310
2311         md->disk->major = _major;
2312         md->disk->first_minor = minor;
2313         md->disk->minors = 1;
2314         md->disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART;
2315         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
2316         md->disk->private_data = md;
2317         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
2318
2319         dax_dev = alloc_dax(md, &dm_dax_ops);
2320         if (IS_ERR(dax_dev)) {
2321                 if (PTR_ERR(dax_dev) != -EOPNOTSUPP)
2322                         goto bad;
2323         } else {
2324                 set_dax_nocache(dax_dev);
2325                 set_dax_nomc(dax_dev);
2326                 md->dax_dev = dax_dev;
2327                 if (dax_add_host(dax_dev, md->disk))
2328                         goto bad;
2329         }
2330
2331         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2332
2333         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0, md->name);
2334         if (!md->wq)
2335                 goto bad;
2336
2337         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
2338         if (!md->pending_io)
2339                 goto bad;
2340
2341         r = dm_stats_init(&md->stats);
2342         if (r < 0)
2343                 goto bad;
2344
2345         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2346         spin_lock(&_minor_lock);
2347         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2348         spin_unlock(&_minor_lock);
2349
2350         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2351
2352         return md;
2353
2354 bad:
2355         cleanup_mapped_device(md);
2356 bad_io_barrier:
2357         free_minor(minor);
2358 bad_minor:
2359         module_put(THIS_MODULE);
2360 bad_module_get:
2361         kvfree(md);
2362         return NULL;
2363 }
2364
2365 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2366
2367 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2368 {
2369         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2370
2371         unlock_fs(md);
2372
2373         cleanup_mapped_device(md);
2374
2375         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&md->table_devices));
2376         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2377         free_minor(minor);
2378
2379         module_put(THIS_MODULE);
2380         kvfree(md);
2381 }
2382
2383 /*
2384  * Bind a table to the device.
2385  */
2386 static void event_callback(void *context)
2387 {
2388         unsigned long flags;
2389         LIST_HEAD(uevents);
2390         struct mapped_device *md = context;
2391
2392         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2393         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2394         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2395
2396         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2397
2398         atomic_inc(&md->event_nr);
2399         wake_up(&md->eventq);
2400         dm_issue_global_event();
2401 }
2402
2403 /*
2404  * Returns old map, which caller must destroy.
2405  */
2406 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2407                                struct queue_limits *limits)
2408 {
2409         struct dm_table *old_map;
2410         sector_t size, old_size;
2411         int ret;
2412
2413         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2414
2415         size = dm_table_get_size(t);
2416
2417         old_size = dm_get_size(md);
2418
2419         if (!dm_table_supports_size_change(t, old_size, size)) {
2420                 old_map = ERR_PTR(-EINVAL);
2421                 goto out;
2422         }
2423
2424         set_capacity(md->disk, size);
2425
2426         ret = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, limits);
2427         if (ret) {
2428                 set_capacity(md->disk, old_size);
2429                 old_map = ERR_PTR(ret);
2430                 goto out;
2431         }
2432
2433         /*
2434          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2435          */
2436         if (size != old_size)
2437                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2438
2439         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2440
2441         if (dm_table_request_based(t)) {
2442                 /*
2443                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2444                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2445                  */
2446                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2447
2448                 /*
2449                  * There is no need to reload with request-based dm because the
2450                  * size of front_pad doesn't change.
2451                  *
2452                  * Note for future: If you are to reload bioset, prep-ed
2453                  * requests in the queue may refer to bio from the old bioset,
2454                  * so you must walk through the queue to unprep.
2455                  */
2456                 if (!md->mempools)
2457                         md->mempools = t->mempools;
2458                 else
2459                         dm_free_md_mempools(t->mempools);
2460         } else {
2461                 /*
2462                  * The md may already have mempools that need changing.
2463                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2464                  * because a different table was loaded.
2465                  */
2466                 dm_free_md_mempools(md->mempools);
2467                 md->mempools = t->mempools;
2468         }
2469         t->mempools = NULL;
2470
2471         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2472         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2473         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2474
2475         if (old_map)
2476                 dm_sync_table(md);
2477 out:
2478         return old_map;
2479 }
2480
2481 /*
2482  * Returns unbound table for the caller to free.
2483  */
2484 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2485 {
2486         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2487
2488         if (!map)
2489                 return NULL;
2490
2491         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2492         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2493         dm_sync_table(md);
2494
2495         return map;
2496 }
2497
2498 /*
2499  * Constructor for a new device.
2500  */
2501 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2502 {
2503         struct mapped_device *md;
2504
2505         md = alloc_dev(minor);
2506         if (!md)
2507                 return -ENXIO;
2508
2509         dm_ima_reset_data(md);
2510
2511         *result = md;
2512         return 0;
2513 }
2514
2515 /*
2516  * Functions to manage md->type.
2517  * All are required to hold md->type_lock.
2518  */
2519 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2520 {
2521         mutex_lock(&md->type_lock);
2522 }
2523
2524 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2525 {
2526         mutex_unlock(&md->type_lock);
2527 }
2528
2529 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2530 {
2531         return md->type;
2532 }
2533
2534 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2535 {
2536         return md->immutable_target_type;
2537 }
2538
2539 /*
2540  * Setup the DM device's queue based on md's type
2541  */
2542 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2543 {
2544         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2545         struct queue_limits limits;
2546         struct table_device *td;
2547         int r;
2548
2549         WARN_ON_ONCE(type == DM_TYPE_NONE);
2550
2551         if (type == DM_TYPE_REQUEST_BASED) {
2552                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2553                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2554                 if (r) {
2555                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2556                         return r;
2557                 }
2558         }
2559
2560         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2561         if (r) {
2562                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2563                 return r;
2564         }
2565         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2566         if (r)
2567                 return r;
2568
2569         /*
2570          * Hold lock to make sure add_disk() and del_gendisk() won't concurrent
2571          * with open_table_device() and close_table_device().
2572          */
2573         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
2574         r = add_disk(md->disk);
2575         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
2576         if (r)
2577                 return r;
2578
2579         /*
2580          * Register the holder relationship for devices added before the disk
2581          * was live.
2582          */
2583         list_for_each_entry(td, &md->table_devices, list) {
2584                 r = bd_link_disk_holder(td->dm_dev.bdev, md->disk);
2585                 if (r)
2586                         goto out_undo_holders;
2587         }
2588
2589         r = dm_sysfs_init(md);
2590         if (r)
2591                 goto out_undo_holders;
2592
2593         md->type = type;
2594         return 0;
2595
2596 out_undo_holders:
2597         list_for_each_entry_continue_reverse(td, &md->table_devices, list)
2598                 bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, md->disk);
2599         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
2600         del_gendisk(md->disk);
2601         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
2602         return r;
2603 }
2604
2605 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2606 {
2607         struct mapped_device *md;
2608         unsigned int minor = MINOR(dev);
2609
2610         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2611                 return NULL;
2612
2613         spin_lock(&_minor_lock);
2614
2615         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2616         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2617             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2618                 md = NULL;
2619                 goto out;
2620         }
2621         dm_get(md);
2622 out:
2623         spin_unlock(&_minor_lock);
2624
2625         return md;
2626 }
2627 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2628
2629 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2630 {
2631         return md->interface_ptr;
2632 }
2633
2634 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2635 {
2636         md->interface_ptr = ptr;
2637 }
2638
2639 void dm_get(struct mapped_device *md)
2640 {
2641         atomic_inc(&md->holders);
2642         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2643 }
2644
2645 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2646 {
2647         spin_lock(&_minor_lock);
2648         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2649                 spin_unlock(&_minor_lock);
2650                 return -EBUSY;
2651         }
2652         dm_get(md);
2653         spin_unlock(&_minor_lock);
2654         return 0;
2655 }
2656 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2657
2658 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2659 {
2660         return md->name;
2661 }
2662 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2663
2664 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2665 {
2666         struct dm_table *map;
2667         int srcu_idx;
2668
2669         might_sleep();
2670
2671         spin_lock(&_minor_lock);
2672         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2673         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2674         spin_unlock(&_minor_lock);
2675
2676         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2677
2678         /*
2679          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2680          * do not race with internal suspend.
2681          */
2682         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2683         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2684         if (!dm_suspended_md(md)) {
2685                 dm_table_presuspend_targets(map);
2686                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2687                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2688                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2689         }
2690         /* dm_put_live_table must be before fsleep, otherwise deadlock is possible */
2691         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2692         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2693
2694         /*
2695          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2696          * for example.  Wait for all references to disappear.
2697          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2698          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2699          */
2700         if (wait)
2701                 while (atomic_read(&md->holders))
2702                         fsleep(1000);
2703         else if (atomic_read(&md->holders))
2704                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2705                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2706
2707         dm_table_destroy(__unbind(md));
2708         free_dev(md);
2709 }
2710
2711 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2712 {
2713         __dm_destroy(md, true);
2714 }
2715
2716 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2717 {
2718         __dm_destroy(md, false);
2719 }
2720
2721 void dm_put(struct mapped_device *md)
2722 {
2723         atomic_dec(&md->holders);
2724 }
2725 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2726
2727 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2728 {
2729         int cpu;
2730         unsigned long sum = 0;
2731
2732         for_each_possible_cpu(cpu)
2733                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2734
2735         return sum != 0;
2736 }
2737
2738 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2739 {
2740         int r = 0;
2741         DEFINE_WAIT(wait);
2742
2743         while (true) {
2744                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2745
2746                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2747                         break;
2748
2749                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2750                         r = -ERESTARTSYS;
2751                         break;
2752                 }
2753
2754                 io_schedule();
2755         }
2756         finish_wait(&md->wait, &wait);
2757
2758         smp_rmb();
2759
2760         return r;
2761 }
2762
2763 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2764 {
2765         int r = 0;
2766
2767         if (!queue_is_mq(md->queue))
2768                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2769
2770         while (true) {
2771                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2772                         break;
2773
2774                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2775                         r = -ERESTARTSYS;
2776                         break;
2777                 }
2778
2779                 fsleep(5000);
2780         }
2781
2782         return r;
2783 }
2784
2785 /*
2786  * Process the deferred bios
2787  */
2788 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2789 {
2790         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2791         struct bio *bio;
2792
2793         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2794                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2795                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2796                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2797
2798                 if (!bio)
2799                         break;
2800
2801                 submit_bio_noacct(bio);
2802                 cond_resched();
2803         }
2804 }
2805
2806 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2807 {
2808         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2809         smp_mb__after_atomic();
2810         queue_work(md->wq, &md->work);
2811 }
2812
2813 /*
2814  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2815  */
2816 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2817 {
2818         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2819         struct queue_limits limits;
2820         int r;
2821
2822         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2823
2824         /* device must be suspended */
2825         if (!dm_suspended_md(md))
2826                 goto out;
2827
2828         /*
2829          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2830          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2831          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2832          * reappear.
2833          */
2834         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2835                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2836                 if (live_map)
2837                         limits = md->queue->limits;
2838                 dm_put_live_table_fast(md);
2839         }
2840
2841         if (!live_map) {
2842                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2843                 if (r) {
2844                         map = ERR_PTR(r);
2845                         goto out;
2846                 }
2847         }
2848
2849         map = __bind(md, table, &limits);
2850         dm_issue_global_event();
2851
2852 out:
2853         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2854         return map;
2855 }
2856
2857 /*
2858  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2859  * device.
2860  */
2861 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2862 {
2863         int r;
2864
2865         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2866
2867         r = bdev_freeze(md->disk->part0);
2868         if (!r)
2869                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2870         return r;
2871 }
2872
2873 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2874 {
2875         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2876                 return;
2877         bdev_thaw(md->disk->part0);
2878         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2879 }
2880
2881 /*
2882  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2883  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2884  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2885  *
2886  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2887  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2888  * are being added to md->deferred list.
2889  */
2890 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2891                         unsigned int suspend_flags, unsigned int task_state,
2892                         int dmf_suspended_flag)
2893 {
2894         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2895         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2896         int r;
2897
2898         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2899
2900         /*
2901          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2902          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2903          */
2904         if (noflush)
2905                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2906         else
2907                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2908
2909         /*
2910          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2911          * provide the .presuspend_undo hook.
2912          */
2913         dm_table_presuspend_targets(map);
2914
2915         /*
2916          * Flush I/O to the device.
2917          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2918          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2919          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2920          */
2921         if (!noflush && do_lockfs) {
2922                 r = lock_fs(md);
2923                 if (r) {
2924                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2925                         return r;
2926                 }
2927         }
2928
2929         /*
2930          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2931          * to target drivers i.e. no one may be executing
2932          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2933          *
2934          * To get all processes out of dm_split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2935          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2936          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2937          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2938          * flush_workqueue(md->wq).
2939          */
2940         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2941         if (map)
2942                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2943
2944         /*
2945          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2946          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2947          */
2948         if (dm_request_based(md))
2949                 dm_stop_queue(md->queue);
2950
2951         flush_workqueue(md->wq);
2952
2953         /*
2954          * At this point no more requests are entering target request routines.
2955          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2956          * to finish.
2957          */
2958         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2959         if (!r)
2960                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2961
2962         if (noflush)
2963                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2964         if (map)
2965                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2966
2967         /* were we interrupted ? */
2968         if (r < 0) {
2969                 dm_queue_flush(md);
2970
2971                 if (dm_request_based(md))
2972                         dm_start_queue(md->queue);
2973
2974                 unlock_fs(md);
2975                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2976                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2977         }
2978
2979         return r;
2980 }
2981
2982 /*
2983  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2984  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2985  * the background.  Before the table can be swapped with
2986  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2987  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2988  */
2989 /*
2990  * Suspend mechanism in request-based dm.
2991  *
2992  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2993  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2994  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2995  *
2996  * To abort suspend, start the request_queue.
2997  */
2998 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned int suspend_flags)
2999 {
3000         struct dm_table *map = NULL;
3001         int r = 0;
3002
3003 retry:
3004         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3005
3006         if (dm_suspended_md(md)) {
3007                 r = -EINVAL;
3008                 goto out_unlock;
3009         }
3010
3011         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
3012                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
3013                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3014                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
3015                 if (r)
3016                         return r;
3017                 goto retry;
3018         }
3019
3020         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3021         if (!map) {
3022                 /* avoid deadlock with fs/namespace.c:do_mount() */
3023                 suspend_flags &= ~DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
3024         }
3025
3026         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
3027         if (r)
3028                 goto out_unlock;
3029
3030         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3031         dm_table_postsuspend_targets(map);
3032         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3033
3034 out_unlock:
3035         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3036         return r;
3037 }
3038
3039 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
3040 {
3041         if (map) {
3042                 int r = dm_table_resume_targets(map);
3043
3044                 if (r)
3045                         return r;
3046         }
3047
3048         dm_queue_flush(md);
3049
3050         /*
3051          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
3052          * so that mapping of targets can work correctly.
3053          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
3054          */
3055         if (dm_request_based(md))
3056                 dm_start_queue(md->queue);
3057
3058         unlock_fs(md);
3059
3060         return 0;
3061 }
3062
3063 int dm_resume(struct mapped_device *md)
3064 {
3065         int r;
3066         struct dm_table *map = NULL;
3067
3068 retry:
3069         r = -EINVAL;
3070         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3071
3072         if (!dm_suspended_md(md))
3073                 goto out;
3074
3075         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
3076                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
3077                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3078                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
3079                 if (r)
3080                         return r;
3081                 goto retry;
3082         }
3083
3084         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3085         if (!map || !dm_table_get_size(map))
3086                 goto out;
3087
3088         r = __dm_resume(md, map);
3089         if (r)
3090                 goto out;
3091
3092         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3093 out:
3094         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3095
3096         return r;
3097 }
3098
3099 /*
3100  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
3101  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
3102  * It may be used only from the kernel.
3103  */
3104
3105 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned int suspend_flags)
3106 {
3107         struct dm_table *map = NULL;
3108
3109         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
3110
3111         if (md->internal_suspend_count++)
3112                 return; /* nested internal suspend */
3113
3114         if (dm_suspended_md(md)) {
3115                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3116                 return; /* nest suspend */
3117         }
3118
3119         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3120
3121         /*
3122          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
3123          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
3124          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
3125          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
3126          */
3127         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
3128                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
3129
3130         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3131         dm_table_postsuspend_targets(map);
3132         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3133 }
3134
3135 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
3136 {
3137         int r;
3138         struct dm_table *map;
3139
3140         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
3141
3142         if (--md->internal_suspend_count)
3143                 return; /* resume from nested internal suspend */
3144
3145         if (dm_suspended_md(md))
3146                 goto done; /* resume from nested suspend */
3147
3148         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3149         r = __dm_resume(md, map);
3150         if (r) {
3151                 /*
3152                  * If a preresume method of some target failed, we are in a
3153                  * tricky situation. We can't return an error to the caller. We
3154                  * can't fake success because then the "resume" and
3155                  * "postsuspend" methods would not be paired correctly, and it
3156                  * would break various targets, for example it would cause list
3157                  * corruption in the "origin" target.
3158                  *
3159                  * So, we fake normal suspend here, to make sure that the
3160                  * "resume" and "postsuspend" methods will be paired correctly.
3161                  */
3162                 DMERR("Preresume method failed: %d", r);
3163                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3164         }
3165 done:
3166         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3167         smp_mb__after_atomic();
3168         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
3169 }
3170
3171 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
3172 {
3173         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3174         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
3175         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3176 }
3177 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
3178
3179 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
3180 {
3181         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3182         __dm_internal_resume(md);
3183         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3184 }
3185 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
3186
3187 /*
3188  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
3189  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
3190  */
3191
3192 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
3193 {
3194         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3195         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
3196                 return;
3197
3198         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
3199         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
3200         flush_workqueue(md->wq);
3201         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3202 }
3203 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
3204
3205 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
3206 {
3207         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
3208                 goto done;
3209
3210         dm_queue_flush(md);
3211
3212 done:
3213         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3214 }
3215 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
3216
3217 /*
3218  *---------------------------------------------------------------
3219  * Event notification.
3220  *---------------------------------------------------------------
3221  */
3222 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
3223                       unsigned int cookie, bool need_resize_uevent)
3224 {
3225         int r;
3226         unsigned int noio_flag;
3227         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
3228         char *envp[3] = { NULL, NULL, NULL };
3229         char **envpp = envp;
3230         if (cookie) {
3231                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
3232                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
3233                 *envpp++ = udev_cookie;
3234         }
3235         if (need_resize_uevent) {
3236                 *envpp++ = "RESIZE=1";
3237         }
3238
3239         noio_flag = memalloc_noio_save();
3240
3241         r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action, envp);
3242
3243         memalloc_noio_restore(noio_flag);
3244
3245         return r;
3246 }
3247
3248 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
3249 {
3250         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
3251 }
3252
3253 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
3254 {
3255         return atomic_read(&md->event_nr);
3256 }
3257
3258 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
3259 {
3260         return wait_event_interruptible(md->eventq,
3261                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
3262 }
3263
3264 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
3265 {
3266         unsigned long flags;
3267
3268         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
3269         list_add(elist, &md->uevent_list);
3270         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
3271 }
3272
3273 /*
3274  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
3275  * count on 'md'.
3276  */
3277 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
3278 {
3279         return md->disk;
3280 }
3281 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
3282
3283 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
3284 {
3285         return &md->kobj_holder.kobj;
3286 }
3287
3288 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
3289 {
3290         struct mapped_device *md;
3291
3292         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
3293
3294         spin_lock(&_minor_lock);
3295         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
3296                 md = NULL;
3297                 goto out;
3298         }
3299         dm_get(md);
3300 out:
3301         spin_unlock(&_minor_lock);
3302
3303         return md;
3304 }
3305
3306 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
3307 {
3308         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3309 }
3310
3311 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
3312 {
3313         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3314 }
3315
3316 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
3317 {
3318         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3319 }
3320
3321 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
3322 {
3323         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
3324 }
3325
3326 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
3327 {
3328         return dm_suspended_md(ti->table->md);
3329 }
3330 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
3331
3332 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
3333 {
3334         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
3335 }
3336 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
3337
3338 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
3339 {
3340         return __noflush_suspending(ti->table->md);
3341 }
3342 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
3343
3344 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3345 {
3346         if (!pools)
3347                 return;
3348
3349         bioset_exit(&pools->bs);
3350         bioset_exit(&pools->io_bs);
3351
3352         kfree(pools);
3353 }
3354
3355 struct dm_blkdev_id {
3356         u8 *id;
3357         enum blk_unique_id type;
3358 };
3359
3360 static int __dm_get_unique_id(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3361                                 sector_t start, sector_t len, void *data)
3362 {
3363         struct dm_blkdev_id *dm_id = data;
3364         const struct block_device_operations *fops = dev->bdev->bd_disk->fops;
3365
3366         if (!fops->get_unique_id)
3367                 return 0;
3368
3369         return fops->get_unique_id(dev->bdev->bd_disk, dm_id->id, dm_id->type);
3370 }
3371
3372 /*
3373  * Allow access to get_unique_id() for the first device returning a
3374  * non-zero result.  Reasonable use expects all devices to have the
3375  * same unique id.
3376  */
3377 static int dm_blk_get_unique_id(struct gendisk *disk, u8 *id,
3378                 enum blk_unique_id type)
3379 {
3380         struct mapped_device *md = disk->private_data;
3381         struct dm_table *table;
3382         struct dm_target *ti;
3383         int ret = 0, srcu_idx;
3384
3385         struct dm_blkdev_id dm_id = {
3386                 .id = id,
3387                 .type = type,
3388         };
3389
3390         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3391         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3392                 goto out;
3393
3394         /* We only support devices that have a single target */
3395         if (table->num_targets != 1)
3396                 goto out;
3397         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3398
3399         if (!ti->type->iterate_devices)
3400                 goto out;
3401
3402         ret = ti->type->iterate_devices(ti, __dm_get_unique_id, &dm_id);
3403 out:
3404         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3405         return ret;
3406 }
3407
3408 struct dm_pr {
3409         u64     old_key;
3410         u64     new_key;
3411         u32     flags;
3412         bool    abort;
3413         bool    fail_early;
3414         int     ret;
3415         enum pr_type type;
3416         struct pr_keys *read_keys;
3417         struct pr_held_reservation *rsv;
3418 };
3419
3420 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3421                       struct dm_pr *pr)
3422 {
3423         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3424         struct dm_table *table;
3425         struct dm_target *ti;
3426         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3427
3428         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3429         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3430                 goto out;
3431
3432         /* We only support devices that have a single target */
3433         if (table->num_targets != 1)
3434                 goto out;
3435         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3436
3437         if (dm_suspended_md(md)) {
3438                 ret = -EAGAIN;
3439                 goto out;
3440         }
3441
3442         ret = -EINVAL;
3443         if (!ti->type->iterate_devices)
3444                 goto out;
3445
3446         ti->type->iterate_devices(ti, fn, pr);
3447         ret = 0;
3448 out:
3449         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3450         return ret;
3451 }
3452
3453 /*
3454  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3455  */
3456 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3457                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3458 {
3459         struct dm_pr *pr = data;
3460         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3461         int ret;
3462
3463         if (!ops || !ops->pr_register) {
3464                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3465                 return -1;
3466         }
3467
3468         ret = ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3469         if (!ret)
3470                 return 0;
3471
3472         if (!pr->ret)
3473                 pr->ret = ret;
3474
3475         if (pr->fail_early)
3476                 return -1;
3477
3478         return 0;
3479 }
3480
3481 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3482                           u32 flags)
3483 {
3484         struct dm_pr pr = {
3485                 .old_key        = old_key,
3486                 .new_key        = new_key,
3487                 .flags          = flags,
3488                 .fail_early     = true,
3489                 .ret            = 0,
3490         };
3491         int ret;
3492
3493         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3494         if (ret) {
3495                 /* Didn't even get to register a path */
3496                 return ret;
3497         }
3498
3499         if (!pr.ret)
3500                 return 0;
3501         ret = pr.ret;
3502
3503         if (!new_key)
3504                 return ret;
3505
3506         /* unregister all paths if we failed to register any path */
3507         pr.old_key = new_key;
3508         pr.new_key = 0;
3509         pr.flags = 0;
3510         pr.fail_early = false;
3511         (void) dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3512         return ret;
3513 }
3514
3515
3516 static int __dm_pr_reserve(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3517                            sector_t start, sector_t len, void *data)
3518 {
3519         struct dm_pr *pr = data;
3520         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3521
3522         if (!ops || !ops->pr_reserve) {
3523                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3524                 return -1;
3525         }
3526
3527         pr->ret = ops->pr_reserve(dev->bdev, pr->old_key, pr->type, pr->flags);
3528         if (!pr->ret)
3529                 return -1;
3530
3531         return 0;
3532 }
3533
3534 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3535                          u32 flags)
3536 {
3537         struct dm_pr pr = {
3538                 .old_key        = key,
3539                 .flags          = flags,
3540                 .type           = type,
3541                 .fail_early     = false,
3542                 .ret            = 0,
3543         };
3544         int ret;
3545
3546         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_reserve, &pr);
3547         if (ret)
3548                 return ret;
3549
3550         return pr.ret;
3551 }
3552
3553 /*
3554  * If there is a non-All Registrants type of reservation, the release must be
3555  * sent down the holding path. For the cases where there is no reservation or
3556  * the path is not the holder the device will also return success, so we must
3557  * try each path to make sure we got the correct path.
3558  */
3559 static int __dm_pr_release(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3560                            sector_t start, sector_t len, void *data)
3561 {
3562         struct dm_pr *pr = data;
3563         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3564
3565         if (!ops || !ops->pr_release) {
3566                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3567                 return -1;
3568         }
3569
3570         pr->ret = ops->pr_release(dev->bdev, pr->old_key, pr->type);
3571         if (pr->ret)
3572                 return -1;
3573
3574         return 0;
3575 }
3576
3577 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3578 {
3579         struct dm_pr pr = {
3580                 .old_key        = key,
3581                 .type           = type,
3582                 .fail_early     = false,
3583         };
3584         int ret;
3585
3586         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_release, &pr);
3587         if (ret)
3588                 return ret;
3589
3590         return pr.ret;
3591 }
3592
3593 static int __dm_pr_preempt(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3594                            sector_t start, sector_t len, void *data)
3595 {
3596         struct dm_pr *pr = data;
3597         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3598
3599         if (!ops || !ops->pr_preempt) {
3600                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3601                 return -1;
3602         }
3603
3604         pr->ret = ops->pr_preempt(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->type,
3605                                   pr->abort);
3606         if (!pr->ret)
3607                 return -1;
3608
3609         return 0;
3610 }
3611
3612 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3613                          enum pr_type type, bool abort)
3614 {
3615         struct dm_pr pr = {
3616                 .new_key        = new_key,
3617                 .old_key        = old_key,
3618                 .type           = type,
3619                 .fail_early     = false,
3620         };
3621         int ret;
3622
3623         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_preempt, &pr);
3624         if (ret)
3625                 return ret;
3626
3627         return pr.ret;
3628 }
3629
3630 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3631 {
3632         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3633         const struct pr_ops *ops;
3634         int r, srcu_idx;
3635         bool forward = true;
3636
3637         /* Not a real ioctl, but targets must not interpret non-DM ioctls */
3638         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev, 0, 0, &forward);
3639         if (r < 0)
3640                 goto out;
3641         WARN_ON_ONCE(!forward);
3642
3643         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3644         if (ops && ops->pr_clear)
3645                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3646         else
3647                 r = -EOPNOTSUPP;
3648 out:
3649         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3650         return r;
3651 }
3652
3653 static int __dm_pr_read_keys(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3654                              sector_t start, sector_t len, void *data)
3655 {
3656         struct dm_pr *pr = data;
3657         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3658
3659         if (!ops || !ops->pr_read_keys) {
3660                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3661                 return -1;
3662         }
3663
3664         pr->ret = ops->pr_read_keys(dev->bdev, pr->read_keys);
3665         if (!pr->ret)
3666                 return -1;
3667
3668         return 0;
3669 }
3670
3671 static int dm_pr_read_keys(struct block_device *bdev, struct pr_keys *keys)
3672 {
3673         struct dm_pr pr = {
3674                 .read_keys = keys,
3675         };
3676         int ret;
3677
3678         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_read_keys, &pr);
3679         if (ret)
3680                 return ret;
3681
3682         return pr.ret;
3683 }
3684
3685 static int __dm_pr_read_reservation(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3686                                     sector_t start, sector_t len, void *data)
3687 {
3688         struct dm_pr *pr = data;
3689         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3690
3691         if (!ops || !ops->pr_read_reservation) {
3692                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3693                 return -1;
3694         }
3695
3696         pr->ret = ops->pr_read_reservation(dev->bdev, pr->rsv);
3697         if (!pr->ret)
3698                 return -1;
3699
3700         return 0;
3701 }
3702
3703 static int dm_pr_read_reservation(struct block_device *bdev,
3704                                   struct pr_held_reservation *rsv)
3705 {
3706         struct dm_pr pr = {
3707                 .rsv = rsv,
3708         };
3709         int ret;
3710
3711         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_read_reservation, &pr);
3712         if (ret)
3713                 return ret;
3714
3715         return pr.ret;
3716 }
3717
3718 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3719         .pr_register    = dm_pr_register,
3720         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3721         .pr_release     = dm_pr_release,
3722         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3723         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3724         .pr_read_keys   = dm_pr_read_keys,
3725         .pr_read_reservation = dm_pr_read_reservation,
3726 };
3727
3728 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3729         .submit_bio = dm_submit_bio,
3730         .poll_bio = dm_poll_bio,
3731         .open = dm_blk_open,
3732         .release = dm_blk_close,
3733         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3734         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3735         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3736         .get_unique_id = dm_blk_get_unique_id,
3737         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3738         .owner = THIS_MODULE
3739 };
3740
3741 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3742         .open = dm_blk_open,
3743         .release = dm_blk_close,
3744         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3745         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3746         .get_unique_id = dm_blk_get_unique_id,
3747         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3748         .owner = THIS_MODULE
3749 };
3750
3751 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3752         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3753         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3754         .recovery_write = dm_dax_recovery_write,
3755 };
3756
3757 /*
3758  * module hooks
3759  */
3760 module_init(dm_init);
3761 module_exit(dm_exit);
3762
3763 module_param(major, uint, 0);
3764 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3765
3766 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, 0644);
3767 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3768
3769 module_param(dm_numa_node, int, 0644);
3770 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3771
3772 module_param(swap_bios, int, 0644);
3773 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3774
3775 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3776 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@lists.linux.dev>");
3777 MODULE_LICENSE("GPL");