OSDN Git Service

dm: use blkdev_get rather than bdgrab when issuing pass-through ioctl
[uclinux-h8/linux.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm-core.h"
9 #include "dm-rq.h"
10 #include "dm-uevent.h"
11
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mutex.h>
15 #include <linux/sched/signal.h>
16 #include <linux/blkpg.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/mempool.h>
19 #include <linux/dax.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/idr.h>
22 #include <linux/uio.h>
23 #include <linux/hdreg.h>
24 #include <linux/delay.h>
25 #include <linux/wait.h>
26 #include <linux/pr.h>
27 #include <linux/refcount.h>
28
29 #define DM_MSG_PREFIX "core"
30
31 /*
32  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
33  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
34  */
35 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
36 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
37
38 static const char *_name = DM_NAME;
39
40 static unsigned int major = 0;
41 static unsigned int _major = 0;
42
43 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
44
45 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
46
47 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
48
49 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
50
51 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
52
53 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
54 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
55
56 void dm_issue_global_event(void)
57 {
58         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
59         wake_up(&dm_global_eventq);
60 }
61
62 /*
63  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
64  */
65 struct clone_info {
66         struct dm_table *map;
67         struct bio *bio;
68         struct dm_io *io;
69         sector_t sector;
70         unsigned sector_count;
71 };
72
73 /*
74  * One of these is allocated per clone bio.
75  */
76 #define DM_TIO_MAGIC 7282014
77 struct dm_target_io {
78         unsigned magic;
79         struct dm_io *io;
80         struct dm_target *ti;
81         unsigned target_bio_nr;
82         unsigned *len_ptr;
83         bool inside_dm_io;
84         struct bio clone;
85 };
86
87 /*
88  * One of these is allocated per original bio.
89  * It contains the first clone used for that original.
90  */
91 #define DM_IO_MAGIC 5191977
92 struct dm_io {
93         unsigned magic;
94         struct mapped_device *md;
95         blk_status_t status;
96         atomic_t io_count;
97         struct bio *orig_bio;
98         unsigned long start_time;
99         spinlock_t endio_lock;
100         struct dm_stats_aux stats_aux;
101         /* last member of dm_target_io is 'struct bio' */
102         struct dm_target_io tio;
103 };
104
105 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
106 {
107         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
108         if (!tio->inside_dm_io)
109                 return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - data_size;
110         return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - offsetof(struct dm_io, tio) - data_size;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
113
114 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
115 {
116         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
117         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
118                 return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_io, tio) + offsetof(struct dm_target_io, clone));
119         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
120         return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_target_io, clone));
121 }
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
123
124 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
125 {
126         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
127 }
128 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
129
130 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
131
132 /*
133  * Bits for the md->flags field.
134  */
135 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
136 #define DMF_SUSPENDED 1
137 #define DMF_FROZEN 2
138 #define DMF_FREEING 3
139 #define DMF_DELETING 4
140 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
141 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
142 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
143
144 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
145 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
146
147 /*
148  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
149  */
150 struct dm_md_mempools {
151         struct bio_set *bs;
152         struct bio_set *io_bs;
153 };
154
155 struct table_device {
156         struct list_head list;
157         refcount_t count;
158         struct dm_dev dm_dev;
159 };
160
161 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
162 static struct kmem_cache *_rq_cache;
163
164 /*
165  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
166  */
167 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
168 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
169
170 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
171 {
172         int param = READ_ONCE(*module_param);
173         int modified_param = 0;
174         bool modified = true;
175
176         if (param < min)
177                 modified_param = min;
178         else if (param > max)
179                 modified_param = max;
180         else
181                 modified = false;
182
183         if (modified) {
184                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
185                 param = modified_param;
186         }
187
188         return param;
189 }
190
191 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
192                                unsigned def, unsigned max)
193 {
194         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
195         unsigned modified_param = 0;
196
197         if (!param)
198                 modified_param = def;
199         else if (param > max)
200                 modified_param = max;
201
202         if (modified_param) {
203                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
204                 param = modified_param;
205         }
206
207         return param;
208 }
209
210 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
211 {
212         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
213                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
214 }
215 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
216
217 static unsigned dm_get_numa_node(void)
218 {
219         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
220                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
221 }
222
223 static int __init local_init(void)
224 {
225         int r = -ENOMEM;
226
227         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
228         if (!_rq_tio_cache)
229                 return r;
230
231         _rq_cache = kmem_cache_create("dm_old_clone_request", sizeof(struct request),
232                                       __alignof__(struct request), 0, NULL);
233         if (!_rq_cache)
234                 goto out_free_rq_tio_cache;
235
236         r = dm_uevent_init();
237         if (r)
238                 goto out_free_rq_cache;
239
240         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
241         if (!deferred_remove_workqueue) {
242                 r = -ENOMEM;
243                 goto out_uevent_exit;
244         }
245
246         _major = major;
247         r = register_blkdev(_major, _name);
248         if (r < 0)
249                 goto out_free_workqueue;
250
251         if (!_major)
252                 _major = r;
253
254         return 0;
255
256 out_free_workqueue:
257         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
258 out_uevent_exit:
259         dm_uevent_exit();
260 out_free_rq_cache:
261         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
262 out_free_rq_tio_cache:
263         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
264
265         return r;
266 }
267
268 static void local_exit(void)
269 {
270         flush_scheduled_work();
271         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
272
273         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
274         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
275         unregister_blkdev(_major, _name);
276         dm_uevent_exit();
277
278         _major = 0;
279
280         DMINFO("cleaned up");
281 }
282
283 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
284         local_init,
285         dm_target_init,
286         dm_linear_init,
287         dm_stripe_init,
288         dm_io_init,
289         dm_kcopyd_init,
290         dm_interface_init,
291         dm_statistics_init,
292 };
293
294 static void (*_exits[])(void) = {
295         local_exit,
296         dm_target_exit,
297         dm_linear_exit,
298         dm_stripe_exit,
299         dm_io_exit,
300         dm_kcopyd_exit,
301         dm_interface_exit,
302         dm_statistics_exit,
303 };
304
305 static int __init dm_init(void)
306 {
307         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
308
309         int r, i;
310
311         for (i = 0; i < count; i++) {
312                 r = _inits[i]();
313                 if (r)
314                         goto bad;
315         }
316
317         return 0;
318
319       bad:
320         while (i--)
321                 _exits[i]();
322
323         return r;
324 }
325
326 static void __exit dm_exit(void)
327 {
328         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
329
330         while (i--)
331                 _exits[i]();
332
333         /*
334          * Should be empty by this point.
335          */
336         idr_destroy(&_minor_idr);
337 }
338
339 /*
340  * Block device functions
341  */
342 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
343 {
344         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
345 }
346
347 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
348 {
349         struct mapped_device *md;
350
351         spin_lock(&_minor_lock);
352
353         md = bdev->bd_disk->private_data;
354         if (!md)
355                 goto out;
356
357         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
358             dm_deleting_md(md)) {
359                 md = NULL;
360                 goto out;
361         }
362
363         dm_get(md);
364         atomic_inc(&md->open_count);
365 out:
366         spin_unlock(&_minor_lock);
367
368         return md ? 0 : -ENXIO;
369 }
370
371 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
372 {
373         struct mapped_device *md;
374
375         spin_lock(&_minor_lock);
376
377         md = disk->private_data;
378         if (WARN_ON(!md))
379                 goto out;
380
381         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
382             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
383                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
384
385         dm_put(md);
386 out:
387         spin_unlock(&_minor_lock);
388 }
389
390 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
391 {
392         return atomic_read(&md->open_count);
393 }
394
395 /*
396  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
397  */
398 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
399 {
400         int r = 0;
401
402         spin_lock(&_minor_lock);
403
404         if (dm_open_count(md)) {
405                 r = -EBUSY;
406                 if (mark_deferred)
407                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
408         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
409                 r = -EEXIST;
410         else
411                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
412
413         spin_unlock(&_minor_lock);
414
415         return r;
416 }
417
418 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
419 {
420         int r = 0;
421
422         spin_lock(&_minor_lock);
423
424         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
425                 r = -EBUSY;
426         else
427                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
428
429         spin_unlock(&_minor_lock);
430
431         return r;
432 }
433
434 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
435 {
436         dm_deferred_remove();
437 }
438
439 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
440 {
441         return get_capacity(md->disk);
442 }
443
444 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
445 {
446         return md->queue;
447 }
448
449 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
450 {
451         return &md->stats;
452 }
453
454 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
455 {
456         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
457
458         return dm_get_geometry(md, geo);
459 }
460
461 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
462
463 static int dm_get_bdev_for_ioctl(struct mapped_device *md,
464                                  struct block_device **bdev,
465                                  fmode_t *mode)
466 {
467         struct dm_target *tgt;
468         struct dm_table *map;
469         int srcu_idx, r;
470
471 retry:
472         r = -ENOTTY;
473         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
474         if (!map || !dm_table_get_size(map))
475                 goto out;
476
477         /* We only support devices that have a single target */
478         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
479                 goto out;
480
481         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
482         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
483                 goto out;
484
485         if (dm_suspended_md(md)) {
486                 r = -EAGAIN;
487                 goto out;
488         }
489
490         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev, mode);
491         if (r < 0)
492                 goto out;
493
494         bdgrab(*bdev);
495         r = blkdev_get(*bdev, *mode, _dm_claim_ptr);
496         if (r < 0)
497                 goto out;
498
499         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
500         return r;
501
502 out:
503         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
504         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
505                 msleep(10);
506                 goto retry;
507         }
508         return r;
509 }
510
511 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
512                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
513 {
514         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
515         int r;
516
517         r = dm_get_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
518         if (r < 0)
519                 return r;
520
521         if (r > 0) {
522                 /*
523                  * Target determined this ioctl is being issued against a
524                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
525                  */
526                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
527                         DMWARN_LIMIT(
528         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
529                                 current->comm, cmd);
530                         r = -ENOIOCTLCMD;
531                         goto out;
532                 }
533         }
534
535         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
536 out:
537         blkdev_put(bdev, mode);
538         return r;
539 }
540
541 static void start_io_acct(struct dm_io *io);
542
543 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
544 {
545         struct dm_io *io;
546         struct dm_target_io *tio;
547         struct bio *clone;
548
549         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, md->io_bs);
550         if (!clone)
551                 return NULL;
552
553         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
554         tio->inside_dm_io = true;
555         tio->io = NULL;
556
557         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
558         io->magic = DM_IO_MAGIC;
559         io->status = 0;
560         atomic_set(&io->io_count, 1);
561         io->orig_bio = bio;
562         io->md = md;
563         spin_lock_init(&io->endio_lock);
564
565         start_io_acct(io);
566
567         return io;
568 }
569
570 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
571 {
572         bio_put(&io->tio.clone);
573 }
574
575 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
576                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
577 {
578         struct dm_target_io *tio;
579
580         if (!ci->io->tio.io) {
581                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
582                 tio = &ci->io->tio;
583         } else {
584                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, ci->io->md->bs);
585                 if (!clone)
586                         return NULL;
587
588                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
589                 tio->inside_dm_io = false;
590         }
591
592         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
593         tio->io = ci->io;
594         tio->ti = ti;
595         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
596
597         return tio;
598 }
599
600 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
601 {
602         if (tio->inside_dm_io)
603                 return;
604         bio_put(&tio->clone);
605 }
606
607 int md_in_flight(struct mapped_device *md)
608 {
609         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
610                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
611 }
612
613 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
614 {
615         struct mapped_device *md = io->md;
616         struct bio *bio = io->orig_bio;
617         int rw = bio_data_dir(bio);
618
619         io->start_time = jiffies;
620
621         generic_start_io_acct(md->queue, rw, bio_sectors(bio), &dm_disk(md)->part0);
622
623         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
624                    atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
625
626         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
627                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
628                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
629                                     false, 0, &io->stats_aux);
630 }
631
632 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
633 {
634         struct mapped_device *md = io->md;
635         struct bio *bio = io->orig_bio;
636         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
637         int pending;
638         int rw = bio_data_dir(bio);
639
640         generic_end_io_acct(md->queue, rw, &dm_disk(md)->part0, io->start_time);
641
642         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
643                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
644                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
645                                     true, duration, &io->stats_aux);
646
647         /*
648          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
649          * a flush.
650          */
651         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
652         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
653         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
654
655         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
656         if (!pending)
657                 wake_up(&md->wait);
658 }
659
660 /*
661  * Add the bio to the list of deferred io.
662  */
663 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
664 {
665         unsigned long flags;
666
667         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
668         bio_list_add(&md->deferred, bio);
669         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
670         queue_work(md->wq, &md->work);
671 }
672
673 /*
674  * Everyone (including functions in this file), should use this
675  * function to access the md->map field, and make sure they call
676  * dm_put_live_table() when finished.
677  */
678 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
679 {
680         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
681
682         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
683 }
684
685 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
686 {
687         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
688 }
689
690 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
691 {
692         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
693         synchronize_rcu_expedited();
694 }
695
696 /*
697  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
698  * The caller must not block between these two functions.
699  */
700 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
701 {
702         rcu_read_lock();
703         return rcu_dereference(md->map);
704 }
705
706 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
707 {
708         rcu_read_unlock();
709 }
710
711 /*
712  * Open a table device so we can use it as a map destination.
713  */
714 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
715                              struct mapped_device *md)
716 {
717         struct block_device *bdev;
718
719         int r;
720
721         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
722
723         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
724         if (IS_ERR(bdev))
725                 return PTR_ERR(bdev);
726
727         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
728         if (r) {
729                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
730                 return r;
731         }
732
733         td->dm_dev.bdev = bdev;
734         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
735         return 0;
736 }
737
738 /*
739  * Close a table device that we've been using.
740  */
741 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
742 {
743         if (!td->dm_dev.bdev)
744                 return;
745
746         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
747         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
748         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
749         td->dm_dev.bdev = NULL;
750         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
751 }
752
753 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
754                                               fmode_t mode) {
755         struct table_device *td;
756
757         list_for_each_entry(td, l, list)
758                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
759                         return td;
760
761         return NULL;
762 }
763
764 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
765                         struct dm_dev **result) {
766         int r;
767         struct table_device *td;
768
769         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
770         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
771         if (!td) {
772                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
773                 if (!td) {
774                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
775                         return -ENOMEM;
776                 }
777
778                 td->dm_dev.mode = mode;
779                 td->dm_dev.bdev = NULL;
780
781                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
782                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
783                         kfree(td);
784                         return r;
785                 }
786
787                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
788
789                 refcount_set(&td->count, 1);
790                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
791         } else {
792                 refcount_inc(&td->count);
793         }
794         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
795
796         *result = &td->dm_dev;
797         return 0;
798 }
799 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
800
801 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
802 {
803         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
804
805         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
806         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
807                 close_table_device(td, md);
808                 list_del(&td->list);
809                 kfree(td);
810         }
811         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
812 }
813 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
814
815 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
816 {
817         struct list_head *tmp, *next;
818
819         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
820                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
821
822                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
823                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
824                 kfree(td);
825         }
826 }
827
828 /*
829  * Get the geometry associated with a dm device
830  */
831 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
832 {
833         *geo = md->geometry;
834
835         return 0;
836 }
837
838 /*
839  * Set the geometry of a device.
840  */
841 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
842 {
843         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
844
845         if (geo->start > sz) {
846                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
847                 return -EINVAL;
848         }
849
850         md->geometry = *geo;
851
852         return 0;
853 }
854
855 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
856 {
857         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
858 }
859
860 /*
861  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
862  * cloned into, completing the original io if necc.
863  */
864 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
865 {
866         unsigned long flags;
867         blk_status_t io_error;
868         struct bio *bio;
869         struct mapped_device *md = io->md;
870
871         /* Push-back supersedes any I/O errors */
872         if (unlikely(error)) {
873                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
874                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
875                         io->status = error;
876                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
877         }
878
879         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
880                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
881                         /*
882                          * Target requested pushing back the I/O.
883                          */
884                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
885                         if (__noflush_suspending(md))
886                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
887                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
888                         else
889                                 /* noflush suspend was interrupted. */
890                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
891                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
892                 }
893
894                 io_error = io->status;
895                 bio = io->orig_bio;
896                 end_io_acct(io);
897                 free_io(md, io);
898
899                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
900                         return;
901
902                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
903                         /*
904                          * Preflush done for flush with data, reissue
905                          * without REQ_PREFLUSH.
906                          */
907                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
908                         queue_io(md, bio);
909                 } else {
910                         /* done with normal IO or empty flush */
911                         if (io_error)
912                                 bio->bi_status = io_error;
913                         bio_endio(bio);
914                 }
915         }
916 }
917
918 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
919 {
920         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
921
922         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
923         limits->max_write_same_sectors = 0;
924 }
925
926 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
927 {
928         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
929
930         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
931         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
932 }
933
934 static void clone_endio(struct bio *bio)
935 {
936         blk_status_t error = bio->bi_status;
937         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
938         struct dm_io *io = tio->io;
939         struct mapped_device *md = tio->io->md;
940         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
941
942         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET) && md->type != DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
943                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
944                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
945                         disable_write_same(md);
946                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
947                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
948                         disable_write_zeroes(md);
949         }
950
951         if (endio) {
952                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
953                 switch (r) {
954                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
955                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
956                         /*FALLTHRU*/
957                 case DM_ENDIO_DONE:
958                         break;
959                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
960                         /* The target will handle the io */
961                         return;
962                 default:
963                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
964                         BUG();
965                 }
966         }
967
968         free_tio(tio);
969         dec_pending(io, error);
970 }
971
972 /*
973  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
974  * target boundary.
975  */
976 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
977 {
978         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
979
980         return ti->len - target_offset;
981 }
982
983 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
984 {
985         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
986         sector_t offset, max_len;
987
988         /*
989          * Does the target need to split even further?
990          */
991         if (ti->max_io_len) {
992                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
993                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
994                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
995                 else
996                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
997                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
998
999                 if (len > max_len)
1000                         len = max_len;
1001         }
1002
1003         return len;
1004 }
1005
1006 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1007 {
1008         if (len > UINT_MAX) {
1009                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1010                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1011                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1012                 return -EINVAL;
1013         }
1014
1015         /*
1016          * BIO based queue uses its own splitting. When multipage bvecs
1017          * is switched on, size of the incoming bio may be too big to
1018          * be handled in some targets, such as crypt.
1019          *
1020          * When these targets are ready for the big bio, we can remove
1021          * the limit.
1022          */
1023         ti->max_io_len = min_t(uint32_t, len, BIO_MAX_PAGES * PAGE_SIZE);
1024
1025         return 0;
1026 }
1027 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1028
1029 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1030                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1031 {
1032         struct dm_table *map;
1033         struct dm_target *ti;
1034
1035         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1036         if (!map)
1037                 return NULL;
1038
1039         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1040         if (!dm_target_is_valid(ti))
1041                 return NULL;
1042
1043         return ti;
1044 }
1045
1046 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1047                 long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1048 {
1049         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1050         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1051         struct dm_target *ti;
1052         long len, ret = -EIO;
1053         int srcu_idx;
1054
1055         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1056
1057         if (!ti)
1058                 goto out;
1059         if (!ti->type->direct_access)
1060                 goto out;
1061         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
1062         if (len < 1)
1063                 goto out;
1064         nr_pages = min(len, nr_pages);
1065         if (ti->type->direct_access)
1066                 ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1067
1068  out:
1069         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1070
1071         return ret;
1072 }
1073
1074 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1075                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1076 {
1077         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1078         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1079         struct dm_target *ti;
1080         long ret = 0;
1081         int srcu_idx;
1082
1083         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1084
1085         if (!ti)
1086                 goto out;
1087         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1088                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1089                 goto out;
1090         }
1091         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1092  out:
1093         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1094
1095         return ret;
1096 }
1097
1098 /*
1099  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1100  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH and REQ_OP_ZONE_RESET.
1101  *
1102  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1103  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1104  * sent in a next bio.
1105  *
1106  * A diagram that explains the arithmetics:
1107  * +--------------------+---------------+-------+
1108  * |         1          |       2       |   3   |
1109  * +--------------------+---------------+-------+
1110  *
1111  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1112  *                      <------- bi_size ------->
1113  *                      <-- n_sectors -->
1114  *
1115  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1116  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1117  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1118  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1119  *       to make it empty)
1120  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1121  *
1122  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1123  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1124  * copies of the bio.
1125  */
1126 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1127 {
1128         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1129         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1130         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1131         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1132         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1133         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1134         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1135 }
1136 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1137
1138 /*
1139  * The zone descriptors obtained with a zone report indicate
1140  * zone positions within the target device. The zone descriptors
1141  * must be remapped to match their position within the dm device.
1142  * A target may call dm_remap_zone_report after completion of a
1143  * REQ_OP_ZONE_REPORT bio to remap the zone descriptors obtained
1144  * from the target device mapping to the dm device.
1145  */
1146 void dm_remap_zone_report(struct dm_target *ti, struct bio *bio, sector_t start)
1147 {
1148 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1149         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1150         struct bio *report_bio = tio->io->orig_bio;
1151         struct blk_zone_report_hdr *hdr = NULL;
1152         struct blk_zone *zone;
1153         unsigned int nr_rep = 0;
1154         unsigned int ofst;
1155         struct bio_vec bvec;
1156         struct bvec_iter iter;
1157         void *addr;
1158
1159         if (bio->bi_status)
1160                 return;
1161
1162         /*
1163          * Remap the start sector of the reported zones. For sequential zones,
1164          * also remap the write pointer position.
1165          */
1166         bio_for_each_segment(bvec, report_bio, iter) {
1167                 addr = kmap_atomic(bvec.bv_page);
1168
1169                 /* Remember the report header in the first page */
1170                 if (!hdr) {
1171                         hdr = addr;
1172                         ofst = sizeof(struct blk_zone_report_hdr);
1173                 } else
1174                         ofst = 0;
1175
1176                 /* Set zones start sector */
1177                 while (hdr->nr_zones && ofst < bvec.bv_len) {
1178                         zone = addr + ofst;
1179                         if (zone->start >= start + ti->len) {
1180                                 hdr->nr_zones = 0;
1181                                 break;
1182                         }
1183                         zone->start = zone->start + ti->begin - start;
1184                         if (zone->type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL) {
1185                                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
1186                                         zone->wp = zone->start + zone->len;
1187                                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
1188                                         zone->wp = zone->start;
1189                                 else
1190                                         zone->wp = zone->wp + ti->begin - start;
1191                         }
1192                         ofst += sizeof(struct blk_zone);
1193                         hdr->nr_zones--;
1194                         nr_rep++;
1195                 }
1196
1197                 if (addr != hdr)
1198                         kunmap_atomic(addr);
1199
1200                 if (!hdr->nr_zones)
1201                         break;
1202         }
1203
1204         if (hdr) {
1205                 hdr->nr_zones = nr_rep;
1206                 kunmap_atomic(hdr);
1207         }
1208
1209         bio_advance(report_bio, report_bio->bi_iter.bi_size);
1210
1211 #else /* !CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
1212         bio->bi_status = BLK_STS_NOTSUPP;
1213 #endif
1214 }
1215 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_remap_zone_report);
1216
1217 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1218 {
1219         int r;
1220         sector_t sector;
1221         struct bio *clone = &tio->clone;
1222         struct dm_io *io = tio->io;
1223         struct mapped_device *md = io->md;
1224         struct dm_target *ti = tio->ti;
1225         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1226
1227         clone->bi_end_io = clone_endio;
1228
1229         /*
1230          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1231          * anything, the target has assumed ownership of
1232          * this io.
1233          */
1234         atomic_inc(&io->io_count);
1235         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1236
1237         r = ti->type->map(ti, clone);
1238         switch (r) {
1239         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1240                 break;
1241         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1242                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1243                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1244                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1245                 if (md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1246                         ret = direct_make_request(clone);
1247                 else
1248                         ret = generic_make_request(clone);
1249                 break;
1250         case DM_MAPIO_KILL:
1251                 free_tio(tio);
1252                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1253                 break;
1254         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1255                 free_tio(tio);
1256                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1257                 break;
1258         default:
1259                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1260                 BUG();
1261         }
1262
1263         return ret;
1264 }
1265
1266 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1267 {
1268         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1269         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1270 }
1271
1272 /*
1273  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1274  */
1275 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1276                      sector_t sector, unsigned len)
1277 {
1278         struct bio *clone = &tio->clone;
1279
1280         __bio_clone_fast(clone, bio);
1281
1282         if (unlikely(bio_integrity(bio) != NULL)) {
1283                 int r;
1284
1285                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1286                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1287                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1288                                 dm_device_name(tio->io->md),
1289                                 tio->ti->type->name);
1290                         return -EIO;
1291                 }
1292
1293                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1294                 if (r < 0)
1295                         return r;
1296         }
1297
1298         if (bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_REPORT)
1299                 bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1300         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1301
1302         if (unlikely(bio_integrity(bio) != NULL))
1303                 bio_integrity_trim(clone);
1304
1305         return 0;
1306 }
1307
1308 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1309                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1310 {
1311         struct dm_target_io *tio;
1312         int try;
1313
1314         if (!num_bios)
1315                 return;
1316
1317         if (num_bios == 1) {
1318                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1319                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1320                 return;
1321         }
1322
1323         for (try = 0; try < 2; try++) {
1324                 int bio_nr;
1325                 struct bio *bio;
1326
1327                 if (try)
1328                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1329                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1330                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1331                         if (!tio)
1332                                 break;
1333
1334                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1335                 }
1336                 if (try)
1337                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1338                 if (bio_nr == num_bios)
1339                         return;
1340
1341                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1342                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1343                         free_tio(tio);
1344                 }
1345         }
1346 }
1347
1348 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1349                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1350 {
1351         struct bio *clone = &tio->clone;
1352
1353         tio->len_ptr = len;
1354
1355         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1356         if (len)
1357                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1358
1359         return __map_bio(tio);
1360 }
1361
1362 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1363                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1364 {
1365         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1366         struct bio *bio;
1367         struct dm_target_io *tio;
1368
1369         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1370
1371         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1372                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1373                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1374         }
1375 }
1376
1377 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1378 {
1379         unsigned target_nr = 0;
1380         struct dm_target *ti;
1381
1382         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1383         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1384                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1385
1386         return 0;
1387 }
1388
1389 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1390                                     sector_t sector, unsigned *len)
1391 {
1392         struct bio *bio = ci->bio;
1393         struct dm_target_io *tio;
1394         int r;
1395
1396         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1397         tio->len_ptr = len;
1398         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1399         if (r < 0) {
1400                 free_tio(tio);
1401                 return r;
1402         }
1403         (void) __map_bio(tio);
1404
1405         return 0;
1406 }
1407
1408 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1409
1410 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1411 {
1412         return ti->num_discard_bios;
1413 }
1414
1415 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1416 {
1417         return ti->num_write_same_bios;
1418 }
1419
1420 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1421 {
1422         return ti->num_write_zeroes_bios;
1423 }
1424
1425 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1426
1427 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1428 {
1429         return ti->split_discard_bios;
1430 }
1431
1432 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1433                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1434                                        is_split_required_fn is_split_required)
1435 {
1436         unsigned len;
1437         unsigned num_bios;
1438
1439         /*
1440          * Even though the device advertised support for this type of
1441          * request, that does not mean every target supports it, and
1442          * reconfiguration might also have changed that since the
1443          * check was performed.
1444          */
1445         num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1446         if (!num_bios)
1447                 return -EOPNOTSUPP;
1448
1449         if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1450                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1451         else
1452                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1453
1454         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1455
1456         ci->sector += len;
1457         ci->sector_count -= len;
1458
1459         return 0;
1460 }
1461
1462 static int __send_discard(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1463 {
1464         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_discard_bios,
1465                                            is_split_required_for_discard);
1466 }
1467
1468 static int __send_write_same(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1469 {
1470         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_same_bios, NULL);
1471 }
1472
1473 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1474 {
1475         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_zeroes_bios, NULL);
1476 }
1477
1478 /*
1479  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1480  */
1481 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1482 {
1483         struct bio *bio = ci->bio;
1484         struct dm_target *ti;
1485         unsigned len;
1486         int r;
1487
1488         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1489         if (!dm_target_is_valid(ti))
1490                 return -EIO;
1491
1492         if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD))
1493                 return __send_discard(ci, ti);
1494         else if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
1495                 return __send_write_same(ci, ti);
1496         else if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES))
1497                 return __send_write_zeroes(ci, ti);
1498
1499         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_REPORT)
1500                 len = ci->sector_count;
1501         else
1502                 len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti),
1503                             ci->sector_count);
1504
1505         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1506         if (r < 0)
1507                 return r;
1508
1509         ci->sector += len;
1510         ci->sector_count -= len;
1511
1512         return 0;
1513 }
1514
1515 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1516                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1517 {
1518         ci->map = map;
1519         ci->io = alloc_io(md, bio);
1520         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1521 }
1522
1523 /*
1524  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1525  */
1526 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1527                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1528 {
1529         struct clone_info ci;
1530         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1531         int error = 0;
1532
1533         if (unlikely(!map)) {
1534                 bio_io_error(bio);
1535                 return ret;
1536         }
1537
1538         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1539
1540         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1541                 ci.bio = &ci.io->md->flush_bio;
1542                 ci.sector_count = 0;
1543                 error = __send_empty_flush(&ci);
1544                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1545         } else if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
1546                 ci.bio = bio;
1547                 ci.sector_count = 0;
1548                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1549         } else {
1550                 ci.bio = bio;
1551                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1552                 while (ci.sector_count && !error) {
1553                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1554                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1555                                 /*
1556                                  * Remainder must be passed to generic_make_request()
1557                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1558                                  * have been completely processed.
1559                                  * We take a clone of the original to store in
1560                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1561                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1562                                  * As this path is not used for REQ_OP_ZONE_REPORT,
1563                                  * the usage of io->orig_bio in dm_remap_zone_report()
1564                                  * won't be affected by this reassignment.
1565                                  */
1566                                 struct bio *b = bio_clone_bioset(bio, GFP_NOIO,
1567                                                                  md->queue->bio_split);
1568                                 ci.io->orig_bio = b;
1569                                 bio_advance(bio, (bio_sectors(bio) - ci.sector_count) << 9);
1570                                 bio_chain(b, bio);
1571                                 ret = generic_make_request(bio);
1572                                 break;
1573                         }
1574                 }
1575         }
1576
1577         /* drop the extra reference count */
1578         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1579         return ret;
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Optimized variant of __split_and_process_bio that leverages the
1584  * fact that targets that use it do _not_ have a need to split bios.
1585  */
1586 static blk_qc_t __process_bio(struct mapped_device *md,
1587                               struct dm_table *map, struct bio *bio)
1588 {
1589         struct clone_info ci;
1590         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1591         int error = 0;
1592
1593         if (unlikely(!map)) {
1594                 bio_io_error(bio);
1595                 return ret;
1596         }
1597
1598         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1599
1600         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1601                 ci.bio = &ci.io->md->flush_bio;
1602                 ci.sector_count = 0;
1603                 error = __send_empty_flush(&ci);
1604                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1605         } else {
1606                 struct dm_target *ti = md->immutable_target;
1607                 struct dm_target_io *tio;
1608
1609                 /*
1610                  * Defend against IO still getting in during teardown
1611                  * - as was seen for a time with nvme-fcloop
1612                  */
1613                 if (unlikely(WARN_ON_ONCE(!ti || !dm_target_is_valid(ti)))) {
1614                         error = -EIO;
1615                         goto out;
1616                 }
1617
1618                 tio = alloc_tio(&ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1619                 ci.bio = bio;
1620                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1621                 ret = __clone_and_map_simple_bio(&ci, tio, NULL);
1622         }
1623 out:
1624         /* drop the extra reference count */
1625         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1626         return ret;
1627 }
1628
1629 typedef blk_qc_t (process_bio_fn)(struct mapped_device *, struct dm_table *, struct bio *);
1630
1631 static blk_qc_t __dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1632                                   process_bio_fn process_bio)
1633 {
1634         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1635         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1636         int srcu_idx;
1637         struct dm_table *map;
1638
1639         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1640
1641         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1642         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1643                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1644
1645                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1646                         queue_io(md, bio);
1647                 else
1648                         bio_io_error(bio);
1649                 return ret;
1650         }
1651
1652         ret = process_bio(md, map, bio);
1653
1654         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1655         return ret;
1656 }
1657
1658 /*
1659  * The request function that remaps the bio to one target and
1660  * splits off any remainder.
1661  */
1662 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1663 {
1664         return __dm_make_request(q, bio, __split_and_process_bio);
1665 }
1666
1667 static blk_qc_t dm_make_request_nvme(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1668 {
1669         return __dm_make_request(q, bio, __process_bio);
1670 }
1671
1672 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1673 {
1674         int r = bdi_bits;
1675         struct mapped_device *md = congested_data;
1676         struct dm_table *map;
1677
1678         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1679                 if (dm_request_based(md)) {
1680                         /*
1681                          * With request-based DM we only need to check the
1682                          * top-level queue for congestion.
1683                          */
1684                         r = md->queue->backing_dev_info->wb.state & bdi_bits;
1685                 } else {
1686                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1687                         if (map)
1688                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1689                         dm_put_live_table_fast(md);
1690                 }
1691         }
1692
1693         return r;
1694 }
1695
1696 /*-----------------------------------------------------------------
1697  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1698  *---------------------------------------------------------------*/
1699 static void free_minor(int minor)
1700 {
1701         spin_lock(&_minor_lock);
1702         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1703         spin_unlock(&_minor_lock);
1704 }
1705
1706 /*
1707  * See if the device with a specific minor # is free.
1708  */
1709 static int specific_minor(int minor)
1710 {
1711         int r;
1712
1713         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1714                 return -EINVAL;
1715
1716         idr_preload(GFP_KERNEL);
1717         spin_lock(&_minor_lock);
1718
1719         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1720
1721         spin_unlock(&_minor_lock);
1722         idr_preload_end();
1723         if (r < 0)
1724                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1725         return 0;
1726 }
1727
1728 static int next_free_minor(int *minor)
1729 {
1730         int r;
1731
1732         idr_preload(GFP_KERNEL);
1733         spin_lock(&_minor_lock);
1734
1735         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1736
1737         spin_unlock(&_minor_lock);
1738         idr_preload_end();
1739         if (r < 0)
1740                 return r;
1741         *minor = r;
1742         return 0;
1743 }
1744
1745 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1746 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1747
1748 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1749
1750 static void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1751 {
1752         md->use_blk_mq = false;
1753
1754         /*
1755          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1756          */
1757         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
1758 }
1759
1760 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1761 {
1762         if (md->wq)
1763                 destroy_workqueue(md->wq);
1764         if (md->kworker_task)
1765                 kthread_stop(md->kworker_task);
1766         if (md->bs)
1767                 bioset_free(md->bs);
1768         if (md->io_bs)
1769                 bioset_free(md->io_bs);
1770
1771         if (md->dax_dev) {
1772                 kill_dax(md->dax_dev);
1773                 put_dax(md->dax_dev);
1774                 md->dax_dev = NULL;
1775         }
1776
1777         if (md->disk) {
1778                 spin_lock(&_minor_lock);
1779                 md->disk->private_data = NULL;
1780                 spin_unlock(&_minor_lock);
1781                 del_gendisk(md->disk);
1782                 put_disk(md->disk);
1783         }
1784
1785         if (md->queue)
1786                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1787
1788         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1789
1790         if (md->bdev) {
1791                 bdput(md->bdev);
1792                 md->bdev = NULL;
1793         }
1794
1795         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1796         mutex_destroy(&md->type_lock);
1797         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1798
1799         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1800 }
1801
1802 /*
1803  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1804  */
1805 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1806 {
1807         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1808         struct dax_device *dax_dev;
1809         struct mapped_device *md;
1810         void *old_md;
1811
1812         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1813         if (!md) {
1814                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1815                 return NULL;
1816         }
1817
1818         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1819                 goto bad_module_get;
1820
1821         /* get a minor number for the dev */
1822         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1823                 r = next_free_minor(&minor);
1824         else
1825                 r = specific_minor(minor);
1826         if (r < 0)
1827                 goto bad_minor;
1828
1829         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1830         if (r < 0)
1831                 goto bad_io_barrier;
1832
1833         md->numa_node_id = numa_node_id;
1834         md->use_blk_mq = dm_use_blk_mq_default();
1835         md->init_tio_pdu = false;
1836         md->type = DM_TYPE_NONE;
1837         mutex_init(&md->suspend_lock);
1838         mutex_init(&md->type_lock);
1839         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1840         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1841         atomic_set(&md->holders, 1);
1842         atomic_set(&md->open_count, 0);
1843         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1844         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1845         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1846         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1847         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1848
1849         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id);
1850         if (!md->queue)
1851                 goto bad;
1852         md->queue->queuedata = md;
1853         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
1854
1855         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1856         if (!md->disk)
1857                 goto bad;
1858
1859         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1860         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1861         init_waitqueue_head(&md->wait);
1862         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1863         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1864         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1865         md->kworker_task = NULL;
1866
1867         md->disk->major = _major;
1868         md->disk->first_minor = minor;
1869         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1870         md->disk->queue = md->queue;
1871         md->disk->private_data = md;
1872         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1873
1874         dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name, &dm_dax_ops);
1875         if (!dax_dev)
1876                 goto bad;
1877         md->dax_dev = dax_dev;
1878
1879         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1880         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1881
1882         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1883         if (!md->wq)
1884                 goto bad;
1885
1886         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1887         if (!md->bdev)
1888                 goto bad;
1889
1890         bio_init(&md->flush_bio, NULL, 0);
1891         bio_set_dev(&md->flush_bio, md->bdev);
1892         md->flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1893
1894         dm_stats_init(&md->stats);
1895
1896         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1897         spin_lock(&_minor_lock);
1898         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1899         spin_unlock(&_minor_lock);
1900
1901         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1902
1903         return md;
1904
1905 bad:
1906         cleanup_mapped_device(md);
1907 bad_io_barrier:
1908         free_minor(minor);
1909 bad_minor:
1910         module_put(THIS_MODULE);
1911 bad_module_get:
1912         kvfree(md);
1913         return NULL;
1914 }
1915
1916 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1917
1918 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1919 {
1920         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1921
1922         unlock_fs(md);
1923
1924         cleanup_mapped_device(md);
1925
1926         free_table_devices(&md->table_devices);
1927         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1928         free_minor(minor);
1929
1930         module_put(THIS_MODULE);
1931         kvfree(md);
1932 }
1933
1934 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1935 {
1936         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1937
1938         if (dm_table_bio_based(t)) {
1939                 /*
1940                  * The md may already have mempools that need changing.
1941                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
1942                  * because a different table was loaded.
1943                  */
1944                 if (md->bs) {
1945                         bioset_free(md->bs);
1946                         md->bs = NULL;
1947                 }
1948                 if (md->io_bs) {
1949                         bioset_free(md->io_bs);
1950                         md->io_bs = NULL;
1951                 }
1952
1953         } else if (md->bs) {
1954                 /*
1955                  * There's no need to reload with request-based dm
1956                  * because the size of front_pad doesn't change.
1957                  * Note for future: If you are to reload bioset,
1958                  * prep-ed requests in the queue may refer
1959                  * to bio from the old bioset, so you must walk
1960                  * through the queue to unprep.
1961                  */
1962                 goto out;
1963         }
1964
1965         BUG_ON(!p || md->bs || md->io_bs);
1966
1967         md->bs = p->bs;
1968         p->bs = NULL;
1969         md->io_bs = p->io_bs;
1970         p->io_bs = NULL;
1971 out:
1972         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
1973         dm_table_free_md_mempools(t);
1974 }
1975
1976 /*
1977  * Bind a table to the device.
1978  */
1979 static void event_callback(void *context)
1980 {
1981         unsigned long flags;
1982         LIST_HEAD(uevents);
1983         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1984
1985         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1986         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1987         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1988
1989         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1990
1991         atomic_inc(&md->event_nr);
1992         wake_up(&md->eventq);
1993         dm_issue_global_event();
1994 }
1995
1996 /*
1997  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
1998  */
1999 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2000 {
2001         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2002
2003         set_capacity(md->disk, size);
2004
2005         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2006 }
2007
2008 /*
2009  * Returns old map, which caller must destroy.
2010  */
2011 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2012                                struct queue_limits *limits)
2013 {
2014         struct dm_table *old_map;
2015         struct request_queue *q = md->queue;
2016         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2017         sector_t size;
2018
2019         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2020
2021         size = dm_table_get_size(t);
2022
2023         /*
2024          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2025          */
2026         if (size != dm_get_size(md))
2027                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2028
2029         __set_size(md, size);
2030
2031         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2032
2033         /*
2034          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2035          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2036          * I/O mapping before resume.
2037          * This must be done before setting the queue restrictions,
2038          * because request-based dm may be run just after the setting.
2039          */
2040         if (request_based)
2041                 dm_stop_queue(q);
2042
2043         if (request_based || md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
2044                 /*
2045                  * Leverage the fact that request-based DM targets and
2046                  * NVMe bio based targets are immutable singletons
2047                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq;
2048                  *   and __process_bio.
2049                  */
2050                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2051         }
2052
2053         __bind_mempools(md, t);
2054
2055         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2056         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2057         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2058
2059         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2060         if (old_map)
2061                 dm_sync_table(md);
2062
2063         return old_map;
2064 }
2065
2066 /*
2067  * Returns unbound table for the caller to free.
2068  */
2069 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2070 {
2071         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2072
2073         if (!map)
2074                 return NULL;
2075
2076         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2077         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2078         dm_sync_table(md);
2079
2080         return map;
2081 }
2082
2083 /*
2084  * Constructor for a new device.
2085  */
2086 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2087 {
2088         int r;
2089         struct mapped_device *md;
2090
2091         md = alloc_dev(minor);
2092         if (!md)
2093                 return -ENXIO;
2094
2095         r = dm_sysfs_init(md);
2096         if (r) {
2097                 free_dev(md);
2098                 return r;
2099         }
2100
2101         *result = md;
2102         return 0;
2103 }
2104
2105 /*
2106  * Functions to manage md->type.
2107  * All are required to hold md->type_lock.
2108  */
2109 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2110 {
2111         mutex_lock(&md->type_lock);
2112 }
2113
2114 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2115 {
2116         mutex_unlock(&md->type_lock);
2117 }
2118
2119 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2120 {
2121         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2122         md->type = type;
2123 }
2124
2125 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2126 {
2127         return md->type;
2128 }
2129
2130 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2131 {
2132         return md->immutable_target_type;
2133 }
2134
2135 /*
2136  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2137  * count on 'md'.
2138  */
2139 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2140 {
2141         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2142         return &md->queue->limits;
2143 }
2144 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2145
2146 /*
2147  * Setup the DM device's queue based on md's type
2148  */
2149 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2150 {
2151         int r;
2152         struct queue_limits limits;
2153         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2154
2155         switch (type) {
2156         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2157                 dm_init_normal_md_queue(md);
2158                 r = dm_old_init_request_queue(md, t);
2159                 if (r) {
2160                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2161                         return r;
2162                 }
2163                 break;
2164         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2165                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2166                 if (r) {
2167                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2168                         return r;
2169                 }
2170                 break;
2171         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2172         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2173                 dm_init_normal_md_queue(md);
2174                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2175                 break;
2176         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2177                 dm_init_normal_md_queue(md);
2178                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request_nvme);
2179                 break;
2180         case DM_TYPE_NONE:
2181                 WARN_ON_ONCE(true);
2182                 break;
2183         }
2184
2185         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2186         if (r) {
2187                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2188                 return r;
2189         }
2190         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2191         blk_register_queue(md->disk);
2192
2193         return 0;
2194 }
2195
2196 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2197 {
2198         struct mapped_device *md;
2199         unsigned minor = MINOR(dev);
2200
2201         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2202                 return NULL;
2203
2204         spin_lock(&_minor_lock);
2205
2206         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2207         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2208             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2209                 md = NULL;
2210                 goto out;
2211         }
2212         dm_get(md);
2213 out:
2214         spin_unlock(&_minor_lock);
2215
2216         return md;
2217 }
2218 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2219
2220 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2221 {
2222         return md->interface_ptr;
2223 }
2224
2225 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2226 {
2227         md->interface_ptr = ptr;
2228 }
2229
2230 void dm_get(struct mapped_device *md)
2231 {
2232         atomic_inc(&md->holders);
2233         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2234 }
2235
2236 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2237 {
2238         spin_lock(&_minor_lock);
2239         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2240                 spin_unlock(&_minor_lock);
2241                 return -EBUSY;
2242         }
2243         dm_get(md);
2244         spin_unlock(&_minor_lock);
2245         return 0;
2246 }
2247 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2248
2249 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2250 {
2251         return md->name;
2252 }
2253 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2254
2255 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2256 {
2257         struct dm_table *map;
2258         int srcu_idx;
2259
2260         might_sleep();
2261
2262         spin_lock(&_minor_lock);
2263         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2264         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2265         spin_unlock(&_minor_lock);
2266
2267         blk_set_queue_dying(md->queue);
2268
2269         if (dm_request_based(md) && md->kworker_task)
2270                 kthread_flush_worker(&md->kworker);
2271
2272         /*
2273          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2274          * do not race with internal suspend.
2275          */
2276         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2277         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2278         if (!dm_suspended_md(md)) {
2279                 dm_table_presuspend_targets(map);
2280                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2281         }
2282         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2283         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2284         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2285
2286         /*
2287          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2288          * for example.  Wait for all references to disappear.
2289          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2290          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2291          */
2292         if (wait)
2293                 while (atomic_read(&md->holders))
2294                         msleep(1);
2295         else if (atomic_read(&md->holders))
2296                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2297                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2298
2299         dm_sysfs_exit(md);
2300         dm_table_destroy(__unbind(md));
2301         free_dev(md);
2302 }
2303
2304 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2305 {
2306         __dm_destroy(md, true);
2307 }
2308
2309 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2310 {
2311         __dm_destroy(md, false);
2312 }
2313
2314 void dm_put(struct mapped_device *md)
2315 {
2316         atomic_dec(&md->holders);
2317 }
2318 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2319
2320 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2321 {
2322         int r = 0;
2323         DEFINE_WAIT(wait);
2324
2325         while (1) {
2326                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2327
2328                 if (!md_in_flight(md))
2329                         break;
2330
2331                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2332                         r = -EINTR;
2333                         break;
2334                 }
2335
2336                 io_schedule();
2337         }
2338         finish_wait(&md->wait, &wait);
2339
2340         return r;
2341 }
2342
2343 /*
2344  * Process the deferred bios
2345  */
2346 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2347 {
2348         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2349                                                 work);
2350         struct bio *c;
2351         int srcu_idx;
2352         struct dm_table *map;
2353
2354         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2355
2356         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2357                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2358                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2359                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2360
2361                 if (!c)
2362                         break;
2363
2364                 if (dm_request_based(md))
2365                         generic_make_request(c);
2366                 else
2367                         __split_and_process_bio(md, map, c);
2368         }
2369
2370         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2371 }
2372
2373 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2374 {
2375         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2376         smp_mb__after_atomic();
2377         queue_work(md->wq, &md->work);
2378 }
2379
2380 /*
2381  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2382  */
2383 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2384 {
2385         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2386         struct queue_limits limits;
2387         int r;
2388
2389         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2390
2391         /* device must be suspended */
2392         if (!dm_suspended_md(md))
2393                 goto out;
2394
2395         /*
2396          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2397          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2398          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2399          * reappear.
2400          */
2401         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2402                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2403                 if (live_map)
2404                         limits = md->queue->limits;
2405                 dm_put_live_table_fast(md);
2406         }
2407
2408         if (!live_map) {
2409                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2410                 if (r) {
2411                         map = ERR_PTR(r);
2412                         goto out;
2413                 }
2414         }
2415
2416         map = __bind(md, table, &limits);
2417         dm_issue_global_event();
2418
2419 out:
2420         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2421         return map;
2422 }
2423
2424 /*
2425  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2426  * device.
2427  */
2428 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2429 {
2430         int r;
2431
2432         WARN_ON(md->frozen_sb);
2433
2434         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2435         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2436                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2437                 md->frozen_sb = NULL;
2438                 return r;
2439         }
2440
2441         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2442
2443         return 0;
2444 }
2445
2446 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2447 {
2448         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2449                 return;
2450
2451         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2452         md->frozen_sb = NULL;
2453         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2454 }
2455
2456 /*
2457  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2458  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2459  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2460  *
2461  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2462  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2463  * are being added to md->deferred list.
2464  */
2465 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2466                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2467                         int dmf_suspended_flag)
2468 {
2469         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2470         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2471         int r;
2472
2473         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2474
2475         /*
2476          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2477          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2478          */
2479         if (noflush)
2480                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2481         else
2482                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2483
2484         /*
2485          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2486          * provide the .presuspend_undo hook.
2487          */
2488         dm_table_presuspend_targets(map);
2489
2490         /*
2491          * Flush I/O to the device.
2492          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2493          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2494          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2495          */
2496         if (!noflush && do_lockfs) {
2497                 r = lock_fs(md);
2498                 if (r) {
2499                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2500                         return r;
2501                 }
2502         }
2503
2504         /*
2505          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2506          * to target drivers i.e. no one may be executing
2507          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2508          * dm_wq_work.
2509          *
2510          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2511          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2512          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2513          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2514          * flush_workqueue(md->wq).
2515          */
2516         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2517         if (map)
2518                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2519
2520         /*
2521          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2522          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2523          */
2524         if (dm_request_based(md)) {
2525                 dm_stop_queue(md->queue);
2526                 if (md->kworker_task)
2527                         kthread_flush_worker(&md->kworker);
2528         }
2529
2530         flush_workqueue(md->wq);
2531
2532         /*
2533          * At this point no more requests are entering target request routines.
2534          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2535          * to finish.
2536          */
2537         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2538         if (!r)
2539                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2540
2541         if (noflush)
2542                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2543         if (map)
2544                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2545
2546         /* were we interrupted ? */
2547         if (r < 0) {
2548                 dm_queue_flush(md);
2549
2550                 if (dm_request_based(md))
2551                         dm_start_queue(md->queue);
2552
2553                 unlock_fs(md);
2554                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2555                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2556         }
2557
2558         return r;
2559 }
2560
2561 /*
2562  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2563  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2564  * the background.  Before the table can be swapped with
2565  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2566  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2567  */
2568 /*
2569  * Suspend mechanism in request-based dm.
2570  *
2571  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2572  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2573  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2574  *
2575  * To abort suspend, start the request_queue.
2576  */
2577 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2578 {
2579         struct dm_table *map = NULL;
2580         int r = 0;
2581
2582 retry:
2583         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2584
2585         if (dm_suspended_md(md)) {
2586                 r = -EINVAL;
2587                 goto out_unlock;
2588         }
2589
2590         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2591                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2592                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2593                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2594                 if (r)
2595                         return r;
2596                 goto retry;
2597         }
2598
2599         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2600
2601         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2602         if (r)
2603                 goto out_unlock;
2604
2605         dm_table_postsuspend_targets(map);
2606
2607 out_unlock:
2608         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2609         return r;
2610 }
2611
2612 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2613 {
2614         if (map) {
2615                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2616                 if (r)
2617                         return r;
2618         }
2619
2620         dm_queue_flush(md);
2621
2622         /*
2623          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2624          * so that mapping of targets can work correctly.
2625          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2626          */
2627         if (dm_request_based(md))
2628                 dm_start_queue(md->queue);
2629
2630         unlock_fs(md);
2631
2632         return 0;
2633 }
2634
2635 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2636 {
2637         int r;
2638         struct dm_table *map = NULL;
2639
2640 retry:
2641         r = -EINVAL;
2642         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2643
2644         if (!dm_suspended_md(md))
2645                 goto out;
2646
2647         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2648                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2649                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2650                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2651                 if (r)
2652                         return r;
2653                 goto retry;
2654         }
2655
2656         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2657         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2658                 goto out;
2659
2660         r = __dm_resume(md, map);
2661         if (r)
2662                 goto out;
2663
2664         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2665 out:
2666         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2667
2668         return r;
2669 }
2670
2671 /*
2672  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2673  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2674  * It may be used only from the kernel.
2675  */
2676
2677 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2678 {
2679         struct dm_table *map = NULL;
2680
2681         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2682
2683         if (md->internal_suspend_count++)
2684                 return; /* nested internal suspend */
2685
2686         if (dm_suspended_md(md)) {
2687                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2688                 return; /* nest suspend */
2689         }
2690
2691         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2692
2693         /*
2694          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2695          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2696          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2697          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2698          */
2699         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2700                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2701
2702         dm_table_postsuspend_targets(map);
2703 }
2704
2705 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2706 {
2707         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2708
2709         if (--md->internal_suspend_count)
2710                 return; /* resume from nested internal suspend */
2711
2712         if (dm_suspended_md(md))
2713                 goto done; /* resume from nested suspend */
2714
2715         /*
2716          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2717          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2718          */
2719         (void) __dm_resume(md, NULL);
2720
2721 done:
2722         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2723         smp_mb__after_atomic();
2724         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2725 }
2726
2727 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2728 {
2729         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2730         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2731         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2732 }
2733 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2734
2735 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2736 {
2737         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2738         __dm_internal_resume(md);
2739         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2740 }
2741 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2742
2743 /*
2744  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2745  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2746  */
2747
2748 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2749 {
2750         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2751         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2752                 return;
2753
2754         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2755         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2756         flush_workqueue(md->wq);
2757         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2758 }
2759 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2760
2761 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2762 {
2763         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2764                 goto done;
2765
2766         dm_queue_flush(md);
2767
2768 done:
2769         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2770 }
2771 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2772
2773 /*-----------------------------------------------------------------
2774  * Event notification.
2775  *---------------------------------------------------------------*/
2776 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2777                        unsigned cookie)
2778 {
2779         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2780         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2781
2782         if (!cookie)
2783                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2784         else {
2785                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2786                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2787                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2788                                           action, envp);
2789         }
2790 }
2791
2792 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2793 {
2794         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2795 }
2796
2797 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2798 {
2799         return atomic_read(&md->event_nr);
2800 }
2801
2802 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2803 {
2804         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2805                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2806 }
2807
2808 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2809 {
2810         unsigned long flags;
2811
2812         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2813         list_add(elist, &md->uevent_list);
2814         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2815 }
2816
2817 /*
2818  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2819  * count on 'md'.
2820  */
2821 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2822 {
2823         return md->disk;
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2826
2827 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2828 {
2829         return &md->kobj_holder.kobj;
2830 }
2831
2832 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2833 {
2834         struct mapped_device *md;
2835
2836         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2837
2838         spin_lock(&_minor_lock);
2839         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2840                 md = NULL;
2841                 goto out;
2842         }
2843         dm_get(md);
2844 out:
2845         spin_unlock(&_minor_lock);
2846
2847         return md;
2848 }
2849
2850 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2851 {
2852         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2853 }
2854
2855 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2856 {
2857         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2858 }
2859
2860 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2861 {
2862         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2863 }
2864
2865 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2866 {
2867         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2868 }
2869 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2870
2871 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2872 {
2873         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2874 }
2875 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2876
2877 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2878                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2879                                             unsigned min_pool_size)
2880 {
2881         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2882         unsigned int pool_size = 0;
2883         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2884
2885         if (!pools)
2886                 return NULL;
2887
2888         switch (type) {
2889         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2890         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2891         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2892                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2893                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2894                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
2895                 pools->io_bs = bioset_create(pool_size, io_front_pad, 0);
2896                 if (!pools->io_bs)
2897                         goto out;
2898                 if (integrity && bioset_integrity_create(pools->io_bs, pool_size))
2899                         goto out;
2900                 break;
2901         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2902         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2903                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2904                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2905                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2906                 break;
2907         default:
2908                 BUG();
2909         }
2910
2911         pools->bs = bioset_create(pool_size, front_pad, 0);
2912         if (!pools->bs)
2913                 goto out;
2914
2915         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2916                 goto out;
2917
2918         return pools;
2919
2920 out:
2921         dm_free_md_mempools(pools);
2922
2923         return NULL;
2924 }
2925
2926 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2927 {
2928         if (!pools)
2929                 return;
2930
2931         if (pools->bs)
2932                 bioset_free(pools->bs);
2933         if (pools->io_bs)
2934                 bioset_free(pools->io_bs);
2935
2936         kfree(pools);
2937 }
2938
2939 struct dm_pr {
2940         u64     old_key;
2941         u64     new_key;
2942         u32     flags;
2943         bool    fail_early;
2944 };
2945
2946 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
2947                       void *data)
2948 {
2949         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2950         struct dm_table *table;
2951         struct dm_target *ti;
2952         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
2953
2954         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2955         if (!table || !dm_table_get_size(table))
2956                 goto out;
2957
2958         /* We only support devices that have a single target */
2959         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
2960                 goto out;
2961         ti = dm_table_get_target(table, 0);
2962
2963         ret = -EINVAL;
2964         if (!ti->type->iterate_devices)
2965                 goto out;
2966
2967         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
2968 out:
2969         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2970         return ret;
2971 }
2972
2973 /*
2974  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
2975  */
2976 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
2977                             sector_t start, sector_t len, void *data)
2978 {
2979         struct dm_pr *pr = data;
2980         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2981
2982         if (!ops || !ops->pr_register)
2983                 return -EOPNOTSUPP;
2984         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
2985 }
2986
2987 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
2988                           u32 flags)
2989 {
2990         struct dm_pr pr = {
2991                 .old_key        = old_key,
2992                 .new_key        = new_key,
2993                 .flags          = flags,
2994                 .fail_early     = true,
2995         };
2996         int ret;
2997
2998         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
2999         if (ret && new_key) {
3000                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3001                 pr.old_key = new_key;
3002                 pr.new_key = 0;
3003                 pr.flags = 0;
3004                 pr.fail_early = false;
3005                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3006         }
3007
3008         return ret;
3009 }
3010
3011 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3012                          u32 flags)
3013 {
3014         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3015         const struct pr_ops *ops;
3016         fmode_t mode;
3017         int r;
3018
3019         r = dm_get_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3020         if (r < 0)
3021                 return r;
3022
3023         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3024         if (ops && ops->pr_reserve)
3025                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3026         else
3027                 r = -EOPNOTSUPP;
3028
3029         blkdev_put(bdev, mode);
3030         return r;
3031 }
3032
3033 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3034 {
3035         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3036         const struct pr_ops *ops;
3037         fmode_t mode;
3038         int r;
3039
3040         r = dm_get_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3041         if (r < 0)
3042                 return r;
3043
3044         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3045         if (ops && ops->pr_release)
3046                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3047         else
3048                 r = -EOPNOTSUPP;
3049
3050         blkdev_put(bdev, mode);
3051         return r;
3052 }
3053
3054 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3055                          enum pr_type type, bool abort)
3056 {
3057         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3058         const struct pr_ops *ops;
3059         fmode_t mode;
3060         int r;
3061
3062         r = dm_get_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3063         if (r < 0)
3064                 return r;
3065
3066         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3067         if (ops && ops->pr_preempt)
3068                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3069         else
3070                 r = -EOPNOTSUPP;
3071
3072         blkdev_put(bdev, mode);
3073         return r;
3074 }
3075
3076 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3077 {
3078         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3079         const struct pr_ops *ops;
3080         fmode_t mode;
3081         int r;
3082
3083         r = dm_get_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3084         if (r < 0)
3085                 return r;
3086
3087         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3088         if (ops && ops->pr_clear)
3089                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3090         else
3091                 r = -EOPNOTSUPP;
3092
3093         blkdev_put(bdev, mode);
3094         return r;
3095 }
3096
3097 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3098         .pr_register    = dm_pr_register,
3099         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3100         .pr_release     = dm_pr_release,
3101         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3102         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3103 };
3104
3105 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3106         .open = dm_blk_open,
3107         .release = dm_blk_close,
3108         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3109         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3110         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3111         .owner = THIS_MODULE
3112 };
3113
3114 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3115         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3116         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3117 };
3118
3119 /*
3120  * module hooks
3121  */
3122 module_init(dm_init);
3123 module_exit(dm_exit);
3124
3125 module_param(major, uint, 0);
3126 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3127
3128 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3129 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3130
3131 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3132 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3133
3134 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3135 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3136 MODULE_LICENSE("GPL");