OSDN Git Service

dm: fix dm_wq_work() to only use __split_and_process_bio() if appropriate
[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 int dm_blk_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
462                                struct blk_zone *zones, unsigned int *nr_zones,
463                                gfp_t gfp_mask)
464 {
465 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
466         struct mapped_device *md = disk->private_data;
467         struct dm_target *tgt;
468         struct dm_table *map;
469         int srcu_idx, ret;
470
471         if (dm_suspended_md(md))
472                 return -EAGAIN;
473
474         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
475         if (!map)
476                 return -EIO;
477
478         tgt = dm_table_find_target(map, sector);
479         if (!dm_target_is_valid(tgt)) {
480                 ret = -EIO;
481                 goto out;
482         }
483
484         /*
485          * If we are executing this, we already know that the block device
486          * is a zoned device and so each target should have support for that
487          * type of drive. A missing report_zones method means that the target
488          * driver has a problem.
489          */
490         if (WARN_ON(!tgt->type->report_zones)) {
491                 ret = -EIO;
492                 goto out;
493         }
494
495         /*
496          * blkdev_report_zones() will loop and call this again to cover all the
497          * zones of the target, eventually moving on to the next target.
498          * So there is no need to loop here trying to fill the entire array
499          * of zones.
500          */
501         ret = tgt->type->report_zones(tgt, sector, zones,
502                                       nr_zones, gfp_mask);
503
504 out:
505         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
506         return ret;
507 #else
508         return -ENOTSUPP;
509 #endif
510 }
511
512 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
513                             struct block_device **bdev)
514         __acquires(md->io_barrier)
515 {
516         struct dm_target *tgt;
517         struct dm_table *map;
518         int r;
519
520 retry:
521         r = -ENOTTY;
522         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
523         if (!map || !dm_table_get_size(map))
524                 return r;
525
526         /* We only support devices that have a single target */
527         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
528                 return r;
529
530         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
531         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
532                 return r;
533
534         if (dm_suspended_md(md))
535                 return -EAGAIN;
536
537         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
538         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
539                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
540                 msleep(10);
541                 goto retry;
542         }
543
544         return r;
545 }
546
547 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
548         __releases(md->io_barrier)
549 {
550         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
551 }
552
553 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
554                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
555 {
556         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
557         int r, srcu_idx;
558
559         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
560         if (r < 0)
561                 goto out;
562
563         if (r > 0) {
564                 /*
565                  * Target determined this ioctl is being issued against a
566                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
567                  */
568                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
569                         DMWARN_LIMIT(
570         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
571                                 current->comm, cmd);
572                         r = -ENOIOCTLCMD;
573                         goto out;
574                 }
575         }
576
577         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
578 out:
579         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
580         return r;
581 }
582
583 static void start_io_acct(struct dm_io *io);
584
585 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
586 {
587         struct dm_io *io;
588         struct dm_target_io *tio;
589         struct bio *clone;
590
591         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
592         if (!clone)
593                 return NULL;
594
595         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
596         tio->inside_dm_io = true;
597         tio->io = NULL;
598
599         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
600         io->magic = DM_IO_MAGIC;
601         io->status = 0;
602         atomic_set(&io->io_count, 1);
603         io->orig_bio = bio;
604         io->md = md;
605         spin_lock_init(&io->endio_lock);
606
607         start_io_acct(io);
608
609         return io;
610 }
611
612 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
613 {
614         bio_put(&io->tio.clone);
615 }
616
617 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
618                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
619 {
620         struct dm_target_io *tio;
621
622         if (!ci->io->tio.io) {
623                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
624                 tio = &ci->io->tio;
625         } else {
626                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
627                 if (!clone)
628                         return NULL;
629
630                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
631                 tio->inside_dm_io = false;
632         }
633
634         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
635         tio->io = ci->io;
636         tio->ti = ti;
637         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
638
639         return tio;
640 }
641
642 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
643 {
644         if (tio->inside_dm_io)
645                 return;
646         bio_put(&tio->clone);
647 }
648
649 static bool md_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
650 {
651         int cpu;
652         struct hd_struct *part = &dm_disk(md)->part0;
653         long sum = 0;
654
655         for_each_possible_cpu(cpu) {
656                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
657                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
658         }
659
660         return sum != 0;
661 }
662
663 static bool md_in_flight(struct mapped_device *md)
664 {
665         if (queue_is_mq(md->queue))
666                 return blk_mq_queue_inflight(md->queue);
667         else
668                 return md_in_flight_bios(md);
669 }
670
671 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
672 {
673         struct mapped_device *md = io->md;
674         struct bio *bio = io->orig_bio;
675
676         io->start_time = jiffies;
677
678         generic_start_io_acct(md->queue, bio_op(bio), bio_sectors(bio),
679                               &dm_disk(md)->part0);
680
681         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
682                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
683                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
684                                     false, 0, &io->stats_aux);
685 }
686
687 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
688 {
689         struct mapped_device *md = io->md;
690         struct bio *bio = io->orig_bio;
691         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
692
693         generic_end_io_acct(md->queue, bio_op(bio), &dm_disk(md)->part0,
694                             io->start_time);
695
696         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
697                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
698                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
699                                     true, duration, &io->stats_aux);
700
701         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
702         if (unlikely(waitqueue_active(&md->wait)))
703                 wake_up(&md->wait);
704 }
705
706 /*
707  * Add the bio to the list of deferred io.
708  */
709 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
710 {
711         unsigned long flags;
712
713         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
714         bio_list_add(&md->deferred, bio);
715         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
716         queue_work(md->wq, &md->work);
717 }
718
719 /*
720  * Everyone (including functions in this file), should use this
721  * function to access the md->map field, and make sure they call
722  * dm_put_live_table() when finished.
723  */
724 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
725 {
726         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
727
728         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
729 }
730
731 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
732 {
733         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
734 }
735
736 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
737 {
738         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
739         synchronize_rcu_expedited();
740 }
741
742 /*
743  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
744  * The caller must not block between these two functions.
745  */
746 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
747 {
748         rcu_read_lock();
749         return rcu_dereference(md->map);
750 }
751
752 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
753 {
754         rcu_read_unlock();
755 }
756
757 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
758
759 /*
760  * Open a table device so we can use it as a map destination.
761  */
762 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
763                              struct mapped_device *md)
764 {
765         struct block_device *bdev;
766
767         int r;
768
769         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
770
771         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
772         if (IS_ERR(bdev))
773                 return PTR_ERR(bdev);
774
775         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
776         if (r) {
777                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
778                 return r;
779         }
780
781         td->dm_dev.bdev = bdev;
782         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
783         return 0;
784 }
785
786 /*
787  * Close a table device that we've been using.
788  */
789 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
790 {
791         if (!td->dm_dev.bdev)
792                 return;
793
794         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
795         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
796         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
797         td->dm_dev.bdev = NULL;
798         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
799 }
800
801 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
802                                               fmode_t mode) {
803         struct table_device *td;
804
805         list_for_each_entry(td, l, list)
806                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
807                         return td;
808
809         return NULL;
810 }
811
812 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
813                         struct dm_dev **result) {
814         int r;
815         struct table_device *td;
816
817         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
818         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
819         if (!td) {
820                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
821                 if (!td) {
822                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
823                         return -ENOMEM;
824                 }
825
826                 td->dm_dev.mode = mode;
827                 td->dm_dev.bdev = NULL;
828
829                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
830                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
831                         kfree(td);
832                         return r;
833                 }
834
835                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
836
837                 refcount_set(&td->count, 1);
838                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
839         } else {
840                 refcount_inc(&td->count);
841         }
842         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
843
844         *result = &td->dm_dev;
845         return 0;
846 }
847 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
848
849 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
850 {
851         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
852
853         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
854         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
855                 close_table_device(td, md);
856                 list_del(&td->list);
857                 kfree(td);
858         }
859         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
860 }
861 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
862
863 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
864 {
865         struct list_head *tmp, *next;
866
867         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
868                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
869
870                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
871                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
872                 kfree(td);
873         }
874 }
875
876 /*
877  * Get the geometry associated with a dm device
878  */
879 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
880 {
881         *geo = md->geometry;
882
883         return 0;
884 }
885
886 /*
887  * Set the geometry of a device.
888  */
889 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
890 {
891         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
892
893         if (geo->start > sz) {
894                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
895                 return -EINVAL;
896         }
897
898         md->geometry = *geo;
899
900         return 0;
901 }
902
903 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
904 {
905         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
906 }
907
908 /*
909  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
910  * cloned into, completing the original io if necc.
911  */
912 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
913 {
914         unsigned long flags;
915         blk_status_t io_error;
916         struct bio *bio;
917         struct mapped_device *md = io->md;
918
919         /* Push-back supersedes any I/O errors */
920         if (unlikely(error)) {
921                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
922                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
923                         io->status = error;
924                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
925         }
926
927         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
928                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
929                         /*
930                          * Target requested pushing back the I/O.
931                          */
932                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
933                         if (__noflush_suspending(md))
934                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
935                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
936                         else
937                                 /* noflush suspend was interrupted. */
938                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
939                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
940                 }
941
942                 io_error = io->status;
943                 bio = io->orig_bio;
944                 end_io_acct(io);
945                 free_io(md, io);
946
947                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
948                         return;
949
950                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
951                         /*
952                          * Preflush done for flush with data, reissue
953                          * without REQ_PREFLUSH.
954                          */
955                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
956                         queue_io(md, bio);
957                 } else {
958                         /* done with normal IO or empty flush */
959                         if (io_error)
960                                 bio->bi_status = io_error;
961                         bio_endio(bio);
962                 }
963         }
964 }
965
966 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
967 {
968         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
969
970         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
971         limits->max_write_same_sectors = 0;
972 }
973
974 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
975 {
976         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
977
978         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
979         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
980 }
981
982 static void clone_endio(struct bio *bio)
983 {
984         blk_status_t error = bio->bi_status;
985         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
986         struct dm_io *io = tio->io;
987         struct mapped_device *md = tio->io->md;
988         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
989
990         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET) && md->type != DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
991                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
992                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
993                         disable_write_same(md);
994                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
995                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
996                         disable_write_zeroes(md);
997         }
998
999         if (endio) {
1000                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
1001                 switch (r) {
1002                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1003                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1004                         /*FALLTHRU*/
1005                 case DM_ENDIO_DONE:
1006                         break;
1007                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1008                         /* The target will handle the io */
1009                         return;
1010                 default:
1011                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1012                         BUG();
1013                 }
1014         }
1015
1016         free_tio(tio);
1017         dec_pending(io, error);
1018 }
1019
1020 /*
1021  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1022  * target boundary.
1023  */
1024 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1025 {
1026         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1027
1028         return ti->len - target_offset;
1029 }
1030
1031 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1032 {
1033         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1034         sector_t offset, max_len;
1035
1036         /*
1037          * Does the target need to split even further?
1038          */
1039         if (ti->max_io_len) {
1040                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1041                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1042                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1043                 else
1044                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1045                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1046
1047                 if (len > max_len)
1048                         len = max_len;
1049         }
1050
1051         return len;
1052 }
1053
1054 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1055 {
1056         if (len > UINT_MAX) {
1057                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1058                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1059                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1060                 return -EINVAL;
1061         }
1062
1063         /*
1064          * BIO based queue uses its own splitting. When multipage bvecs
1065          * is switched on, size of the incoming bio may be too big to
1066          * be handled in some targets, such as crypt.
1067          *
1068          * When these targets are ready for the big bio, we can remove
1069          * the limit.
1070          */
1071         ti->max_io_len = min_t(uint32_t, len, BIO_MAX_PAGES * PAGE_SIZE);
1072
1073         return 0;
1074 }
1075 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1076
1077 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1078                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1079         __acquires(md->io_barrier)
1080 {
1081         struct dm_table *map;
1082         struct dm_target *ti;
1083
1084         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1085         if (!map)
1086                 return NULL;
1087
1088         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1089         if (!dm_target_is_valid(ti))
1090                 return NULL;
1091
1092         return ti;
1093 }
1094
1095 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1096                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1097 {
1098         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1099         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1100         struct dm_target *ti;
1101         long len, ret = -EIO;
1102         int srcu_idx;
1103
1104         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1105
1106         if (!ti)
1107                 goto out;
1108         if (!ti->type->direct_access)
1109                 goto out;
1110         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
1111         if (len < 1)
1112                 goto out;
1113         nr_pages = min(len, nr_pages);
1114         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1115
1116  out:
1117         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1118
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1123                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1124 {
1125         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1126         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1127         struct dm_target *ti;
1128         long ret = 0;
1129         int srcu_idx;
1130
1131         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1132
1133         if (!ti)
1134                 goto out;
1135         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1136                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1137                 goto out;
1138         }
1139         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1140  out:
1141         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1142
1143         return ret;
1144 }
1145
1146 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1147                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1148 {
1149         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1150         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1151         struct dm_target *ti;
1152         long ret = 0;
1153         int srcu_idx;
1154
1155         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1156
1157         if (!ti)
1158                 goto out;
1159         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1160                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1161                 goto out;
1162         }
1163         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1164  out:
1165         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1166
1167         return ret;
1168 }
1169
1170 /*
1171  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1172  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH and REQ_OP_ZONE_RESET.
1173  *
1174  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1175  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1176  * sent in a next bio.
1177  *
1178  * A diagram that explains the arithmetics:
1179  * +--------------------+---------------+-------+
1180  * |         1          |       2       |   3   |
1181  * +--------------------+---------------+-------+
1182  *
1183  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1184  *                      <------- bi_size ------->
1185  *                      <-- n_sectors -->
1186  *
1187  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1188  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1189  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1190  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1191  *       to make it empty)
1192  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1193  *
1194  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1195  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1196  * copies of the bio.
1197  */
1198 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1199 {
1200         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1201         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1202         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1203         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1204         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1205         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1206         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1207 }
1208 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1209
1210 /*
1211  * The zone descriptors obtained with a zone report indicate
1212  * zone positions within the underlying device of the target. The zone
1213  * descriptors must be remapped to match their position within the dm device.
1214  * The caller target should obtain the zones information using
1215  * blkdev_report_zones() to ensure that remapping for partition offset is
1216  * already handled.
1217  */
1218 void dm_remap_zone_report(struct dm_target *ti, sector_t start,
1219                           struct blk_zone *zones, unsigned int *nr_zones)
1220 {
1221 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1222         struct blk_zone *zone;
1223         unsigned int nrz = *nr_zones;
1224         int i;
1225
1226         /*
1227          * Remap the start sector and write pointer position of the zones in
1228          * the array. Since we may have obtained from the target underlying
1229          * device more zones that the target size, also adjust the number
1230          * of zones.
1231          */
1232         for (i = 0; i < nrz; i++) {
1233                 zone = zones + i;
1234                 if (zone->start >= start + ti->len) {
1235                         memset(zone, 0, sizeof(struct blk_zone) * (nrz - i));
1236                         break;
1237                 }
1238
1239                 zone->start = zone->start + ti->begin - start;
1240                 if (zone->type == BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL)
1241                         continue;
1242
1243                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
1244                         zone->wp = zone->start + zone->len;
1245                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
1246                         zone->wp = zone->start;
1247                 else
1248                         zone->wp = zone->wp + ti->begin - start;
1249         }
1250
1251         *nr_zones = i;
1252 #else /* !CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
1253         *nr_zones = 0;
1254 #endif
1255 }
1256 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_remap_zone_report);
1257
1258 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1259 {
1260         int r;
1261         sector_t sector;
1262         struct bio *clone = &tio->clone;
1263         struct dm_io *io = tio->io;
1264         struct mapped_device *md = io->md;
1265         struct dm_target *ti = tio->ti;
1266         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1267
1268         clone->bi_end_io = clone_endio;
1269
1270         /*
1271          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1272          * anything, the target has assumed ownership of
1273          * this io.
1274          */
1275         atomic_inc(&io->io_count);
1276         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1277
1278         r = ti->type->map(ti, clone);
1279         switch (r) {
1280         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1281                 break;
1282         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1283                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1284                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1285                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1286                 if (md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1287                         ret = direct_make_request(clone);
1288                 else
1289                         ret = generic_make_request(clone);
1290                 break;
1291         case DM_MAPIO_KILL:
1292                 free_tio(tio);
1293                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1294                 break;
1295         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1296                 free_tio(tio);
1297                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1298                 break;
1299         default:
1300                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1301                 BUG();
1302         }
1303
1304         return ret;
1305 }
1306
1307 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1308 {
1309         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1310         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1315  */
1316 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1317                      sector_t sector, unsigned len)
1318 {
1319         struct bio *clone = &tio->clone;
1320
1321         __bio_clone_fast(clone, bio);
1322
1323         if (bio_integrity(bio)) {
1324                 int r;
1325
1326                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1327                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1328                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1329                                 dm_device_name(tio->io->md),
1330                                 tio->ti->type->name);
1331                         return -EIO;
1332                 }
1333
1334                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1335                 if (r < 0)
1336                         return r;
1337         }
1338
1339         bio_trim(clone, sector - clone->bi_iter.bi_sector, len);
1340
1341         return 0;
1342 }
1343
1344 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1345                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1346 {
1347         struct dm_target_io *tio;
1348         int try;
1349
1350         if (!num_bios)
1351                 return;
1352
1353         if (num_bios == 1) {
1354                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1355                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1356                 return;
1357         }
1358
1359         for (try = 0; try < 2; try++) {
1360                 int bio_nr;
1361                 struct bio *bio;
1362
1363                 if (try)
1364                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1365                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1366                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1367                         if (!tio)
1368                                 break;
1369
1370                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1371                 }
1372                 if (try)
1373                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1374                 if (bio_nr == num_bios)
1375                         return;
1376
1377                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1378                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1379                         free_tio(tio);
1380                 }
1381         }
1382 }
1383
1384 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1385                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1386 {
1387         struct bio *clone = &tio->clone;
1388
1389         tio->len_ptr = len;
1390
1391         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1392         if (len)
1393                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1394
1395         return __map_bio(tio);
1396 }
1397
1398 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1399                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1400 {
1401         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1402         struct bio *bio;
1403         struct dm_target_io *tio;
1404
1405         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1406
1407         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1408                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1409                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1410         }
1411 }
1412
1413 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1414 {
1415         unsigned target_nr = 0;
1416         struct dm_target *ti;
1417
1418         /*
1419          * Empty flush uses a statically initialized bio, as the base for
1420          * cloning.  However, blkg association requires that a bdev is
1421          * associated with a gendisk, which doesn't happen until the bdev is
1422          * opened.  So, blkg association is done at issue time of the flush
1423          * rather than when the device is created in alloc_dev().
1424          */
1425         bio_set_dev(ci->bio, ci->io->md->bdev);
1426
1427         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1428         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1429                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1430
1431         bio_disassociate_blkg(ci->bio);
1432
1433         return 0;
1434 }
1435
1436 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1437                                     sector_t sector, unsigned *len)
1438 {
1439         struct bio *bio = ci->bio;
1440         struct dm_target_io *tio;
1441         int r;
1442
1443         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1444         tio->len_ptr = len;
1445         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1446         if (r < 0) {
1447                 free_tio(tio);
1448                 return r;
1449         }
1450         (void) __map_bio(tio);
1451
1452         return 0;
1453 }
1454
1455 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1456
1457 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1458 {
1459         return ti->num_discard_bios;
1460 }
1461
1462 static unsigned get_num_secure_erase_bios(struct dm_target *ti)
1463 {
1464         return ti->num_secure_erase_bios;
1465 }
1466
1467 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1468 {
1469         return ti->num_write_same_bios;
1470 }
1471
1472 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1473 {
1474         return ti->num_write_zeroes_bios;
1475 }
1476
1477 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1478
1479 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1480 {
1481         return ti->split_discard_bios;
1482 }
1483
1484 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1485                                        unsigned num_bios, bool is_split_required)
1486 {
1487         unsigned len;
1488
1489         /*
1490          * Even though the device advertised support for this type of
1491          * request, that does not mean every target supports it, and
1492          * reconfiguration might also have changed that since the
1493          * check was performed.
1494          */
1495         if (!num_bios)
1496                 return -EOPNOTSUPP;
1497
1498         if (!is_split_required)
1499                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1500         else
1501                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1502
1503         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1504
1505         ci->sector += len;
1506         ci->sector_count -= len;
1507
1508         return 0;
1509 }
1510
1511 static int __send_discard(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1512 {
1513         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_discard_bios(ti),
1514                                            is_split_required_for_discard(ti));
1515 }
1516
1517 static int __send_secure_erase(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1518 {
1519         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_secure_erase_bios(ti), false);
1520 }
1521
1522 static int __send_write_same(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1523 {
1524         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_same_bios(ti), false);
1525 }
1526
1527 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1528 {
1529         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_zeroes_bios(ti), false);
1530 }
1531
1532 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1533                                   int *result)
1534 {
1535         struct bio *bio = ci->bio;
1536
1537         if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
1538                 *result = __send_discard(ci, ti);
1539         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_SECURE_ERASE)
1540                 *result = __send_secure_erase(ci, ti);
1541         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME)
1542                 *result = __send_write_same(ci, ti);
1543         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES)
1544                 *result = __send_write_zeroes(ci, ti);
1545         else
1546                 return false;
1547
1548         return true;
1549 }
1550
1551 /*
1552  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1553  */
1554 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1555 {
1556         struct dm_target *ti;
1557         unsigned len;
1558         int r;
1559
1560         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1561         if (!dm_target_is_valid(ti))
1562                 return -EIO;
1563
1564         if (unlikely(__process_abnormal_io(ci, ti, &r)))
1565                 return r;
1566
1567         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1568
1569         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1570         if (r < 0)
1571                 return r;
1572
1573         ci->sector += len;
1574         ci->sector_count -= len;
1575
1576         return 0;
1577 }
1578
1579 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1580                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1581 {
1582         ci->map = map;
1583         ci->io = alloc_io(md, bio);
1584         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1585 }
1586
1587 #define __dm_part_stat_sub(part, field, subnd)  \
1588         (part_stat_get(part, field) -= (subnd))
1589
1590 /*
1591  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1592  */
1593 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1594                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1595 {
1596         struct clone_info ci;
1597         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1598         int error = 0;
1599
1600         if (unlikely(!map)) {
1601                 bio_io_error(bio);
1602                 return ret;
1603         }
1604
1605         blk_queue_split(md->queue, &bio);
1606
1607         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1608
1609         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1610                 struct bio flush_bio;
1611
1612                 /*
1613                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1614                  * need to reference it after submit. It's just used as
1615                  * the basis for the clone(s).
1616                  */
1617                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1618                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1619                 ci.bio = &flush_bio;
1620                 ci.sector_count = 0;
1621                 error = __send_empty_flush(&ci);
1622                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1623         } else if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
1624                 ci.bio = bio;
1625                 ci.sector_count = 0;
1626                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1627         } else {
1628                 ci.bio = bio;
1629                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1630                 while (ci.sector_count && !error) {
1631                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1632                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1633                                 /*
1634                                  * Remainder must be passed to generic_make_request()
1635                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1636                                  * have been completely processed.
1637                                  * We take a clone of the original to store in
1638                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1639                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1640                                  */
1641                                 struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1642                                                           GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1643                                 ci.io->orig_bio = b;
1644
1645                                 /*
1646                                  * Adjust IO stats for each split, otherwise upon queue
1647                                  * reentry there will be redundant IO accounting.
1648                                  * NOTE: this is a stop-gap fix, a proper fix involves
1649                                  * significant refactoring of DM core's bio splitting
1650                                  * (by eliminating DM's splitting and just using bio_split)
1651                                  */
1652                                 part_stat_lock();
1653                                 __dm_part_stat_sub(&dm_disk(md)->part0,
1654                                                    sectors[op_stat_group(bio_op(bio))], ci.sector_count);
1655                                 part_stat_unlock();
1656
1657                                 bio_chain(b, bio);
1658                                 ret = generic_make_request(bio);
1659                                 break;
1660                         }
1661                 }
1662         }
1663
1664         /* drop the extra reference count */
1665         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1666         return ret;
1667 }
1668
1669 /*
1670  * Optimized variant of __split_and_process_bio that leverages the
1671  * fact that targets that use it do _not_ have a need to split bios.
1672  */
1673 static blk_qc_t __process_bio(struct mapped_device *md,
1674                               struct dm_table *map, struct bio *bio)
1675 {
1676         struct clone_info ci;
1677         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1678         int error = 0;
1679
1680         if (unlikely(!map)) {
1681                 bio_io_error(bio);
1682                 return ret;
1683         }
1684
1685         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1686
1687         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1688                 struct bio flush_bio;
1689
1690                 /*
1691                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1692                  * need to reference it after submit. It's just used as
1693                  * the basis for the clone(s).
1694                  */
1695                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1696                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1697                 ci.bio = &flush_bio;
1698                 ci.sector_count = 0;
1699                 error = __send_empty_flush(&ci);
1700                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1701         } else {
1702                 struct dm_target *ti = md->immutable_target;
1703                 struct dm_target_io *tio;
1704
1705                 /*
1706                  * Defend against IO still getting in during teardown
1707                  * - as was seen for a time with nvme-fcloop
1708                  */
1709                 if (WARN_ON_ONCE(!ti || !dm_target_is_valid(ti))) {
1710                         error = -EIO;
1711                         goto out;
1712                 }
1713
1714                 ci.bio = bio;
1715                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1716                 if (unlikely(__process_abnormal_io(&ci, ti, &error)))
1717                         goto out;
1718
1719                 tio = alloc_tio(&ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1720                 ret = __clone_and_map_simple_bio(&ci, tio, NULL);
1721         }
1722 out:
1723         /* drop the extra reference count */
1724         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1725         return ret;
1726 }
1727
1728 static blk_qc_t dm_process_bio(struct mapped_device *md,
1729                                struct dm_table *map, struct bio *bio)
1730 {
1731         if (dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1732                 return __process_bio(md, map, bio);
1733         else
1734                 return __split_and_process_bio(md, map, bio);
1735 }
1736
1737 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1738 {
1739         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1740         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1741         int srcu_idx;
1742         struct dm_table *map;
1743
1744         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1745
1746         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1747         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1748                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1749
1750                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1751                         queue_io(md, bio);
1752                 else
1753                         bio_io_error(bio);
1754                 return ret;
1755         }
1756
1757         ret = dm_process_bio(md, map, bio);
1758
1759         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1760         return ret;
1761 }
1762
1763 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1764 {
1765         int r = bdi_bits;
1766         struct mapped_device *md = congested_data;
1767         struct dm_table *map;
1768
1769         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1770                 if (dm_request_based(md)) {
1771                         /*
1772                          * With request-based DM we only need to check the
1773                          * top-level queue for congestion.
1774                          */
1775                         r = md->queue->backing_dev_info->wb.state & bdi_bits;
1776                 } else {
1777                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1778                         if (map)
1779                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1780                         dm_put_live_table_fast(md);
1781                 }
1782         }
1783
1784         return r;
1785 }
1786
1787 /*-----------------------------------------------------------------
1788  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1789  *---------------------------------------------------------------*/
1790 static void free_minor(int minor)
1791 {
1792         spin_lock(&_minor_lock);
1793         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1794         spin_unlock(&_minor_lock);
1795 }
1796
1797 /*
1798  * See if the device with a specific minor # is free.
1799  */
1800 static int specific_minor(int minor)
1801 {
1802         int r;
1803
1804         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1805                 return -EINVAL;
1806
1807         idr_preload(GFP_KERNEL);
1808         spin_lock(&_minor_lock);
1809
1810         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1811
1812         spin_unlock(&_minor_lock);
1813         idr_preload_end();
1814         if (r < 0)
1815                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1816         return 0;
1817 }
1818
1819 static int next_free_minor(int *minor)
1820 {
1821         int r;
1822
1823         idr_preload(GFP_KERNEL);
1824         spin_lock(&_minor_lock);
1825
1826         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1827
1828         spin_unlock(&_minor_lock);
1829         idr_preload_end();
1830         if (r < 0)
1831                 return r;
1832         *minor = r;
1833         return 0;
1834 }
1835
1836 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1837 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1838
1839 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1840
1841 static void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1842 {
1843         /*
1844          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1845          */
1846         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
1847 }
1848
1849 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1850 {
1851         if (md->wq)
1852                 destroy_workqueue(md->wq);
1853         bioset_exit(&md->bs);
1854         bioset_exit(&md->io_bs);
1855
1856         if (md->dax_dev) {
1857                 kill_dax(md->dax_dev);
1858                 put_dax(md->dax_dev);
1859                 md->dax_dev = NULL;
1860         }
1861
1862         if (md->disk) {
1863                 spin_lock(&_minor_lock);
1864                 md->disk->private_data = NULL;
1865                 spin_unlock(&_minor_lock);
1866                 del_gendisk(md->disk);
1867                 put_disk(md->disk);
1868         }
1869
1870         if (md->queue)
1871                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1872
1873         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1874
1875         if (md->bdev) {
1876                 bdput(md->bdev);
1877                 md->bdev = NULL;
1878         }
1879
1880         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1881         mutex_destroy(&md->type_lock);
1882         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1883
1884         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1885 }
1886
1887 /*
1888  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1889  */
1890 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1891 {
1892         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1893         struct dax_device *dax_dev = NULL;
1894         struct mapped_device *md;
1895         void *old_md;
1896
1897         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1898         if (!md) {
1899                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1900                 return NULL;
1901         }
1902
1903         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1904                 goto bad_module_get;
1905
1906         /* get a minor number for the dev */
1907         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1908                 r = next_free_minor(&minor);
1909         else
1910                 r = specific_minor(minor);
1911         if (r < 0)
1912                 goto bad_minor;
1913
1914         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1915         if (r < 0)
1916                 goto bad_io_barrier;
1917
1918         md->numa_node_id = numa_node_id;
1919         md->init_tio_pdu = false;
1920         md->type = DM_TYPE_NONE;
1921         mutex_init(&md->suspend_lock);
1922         mutex_init(&md->type_lock);
1923         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1924         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1925         atomic_set(&md->holders, 1);
1926         atomic_set(&md->open_count, 0);
1927         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1928         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1929         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1930         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1931         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1932
1933         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id);
1934         if (!md->queue)
1935                 goto bad;
1936         md->queue->queuedata = md;
1937         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
1938
1939         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1940         if (!md->disk)
1941                 goto bad;
1942
1943         init_waitqueue_head(&md->wait);
1944         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1945         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1946         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1947
1948         md->disk->major = _major;
1949         md->disk->first_minor = minor;
1950         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1951         md->disk->queue = md->queue;
1952         md->disk->private_data = md;
1953         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1954
1955         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1956                 dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name, &dm_dax_ops);
1957                 if (!dax_dev)
1958                         goto bad;
1959         }
1960         md->dax_dev = dax_dev;
1961
1962         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1963         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1964
1965         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1966         if (!md->wq)
1967                 goto bad;
1968
1969         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1970         if (!md->bdev)
1971                 goto bad;
1972
1973         dm_stats_init(&md->stats);
1974
1975         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1976         spin_lock(&_minor_lock);
1977         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1978         spin_unlock(&_minor_lock);
1979
1980         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1981
1982         return md;
1983
1984 bad:
1985         cleanup_mapped_device(md);
1986 bad_io_barrier:
1987         free_minor(minor);
1988 bad_minor:
1989         module_put(THIS_MODULE);
1990 bad_module_get:
1991         kvfree(md);
1992         return NULL;
1993 }
1994
1995 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1996
1997 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1998 {
1999         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2000
2001         unlock_fs(md);
2002
2003         cleanup_mapped_device(md);
2004
2005         free_table_devices(&md->table_devices);
2006         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2007         free_minor(minor);
2008
2009         module_put(THIS_MODULE);
2010         kvfree(md);
2011 }
2012
2013 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2014 {
2015         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2016         int ret = 0;
2017
2018         if (dm_table_bio_based(t)) {
2019                 /*
2020                  * The md may already have mempools that need changing.
2021                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2022                  * because a different table was loaded.
2023                  */
2024                 bioset_exit(&md->bs);
2025                 bioset_exit(&md->io_bs);
2026
2027         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
2028                 /*
2029                  * There's no need to reload with request-based dm
2030                  * because the size of front_pad doesn't change.
2031                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2032                  * prep-ed requests in the queue may refer
2033                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2034                  * through the queue to unprep.
2035                  */
2036                 goto out;
2037         }
2038
2039         BUG_ON(!p ||
2040                bioset_initialized(&md->bs) ||
2041                bioset_initialized(&md->io_bs));
2042
2043         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
2044         if (ret)
2045                 goto out;
2046         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
2047         if (ret)
2048                 bioset_exit(&md->bs);
2049 out:
2050         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
2051         dm_table_free_md_mempools(t);
2052         return ret;
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Bind a table to the device.
2057  */
2058 static void event_callback(void *context)
2059 {
2060         unsigned long flags;
2061         LIST_HEAD(uevents);
2062         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2063
2064         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2065         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2066         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2067
2068         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2069
2070         atomic_inc(&md->event_nr);
2071         wake_up(&md->eventq);
2072         dm_issue_global_event();
2073 }
2074
2075 /*
2076  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2077  */
2078 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2079 {
2080         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2081
2082         set_capacity(md->disk, size);
2083
2084         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2085 }
2086
2087 /*
2088  * Returns old map, which caller must destroy.
2089  */
2090 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2091                                struct queue_limits *limits)
2092 {
2093         struct dm_table *old_map;
2094         struct request_queue *q = md->queue;
2095         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2096         sector_t size;
2097         int ret;
2098
2099         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2100
2101         size = dm_table_get_size(t);
2102
2103         /*
2104          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2105          */
2106         if (size != dm_get_size(md))
2107                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2108
2109         __set_size(md, size);
2110
2111         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2112
2113         /*
2114          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2115          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2116          * I/O mapping before resume.
2117          * This must be done before setting the queue restrictions,
2118          * because request-based dm may be run just after the setting.
2119          */
2120         if (request_based)
2121                 dm_stop_queue(q);
2122
2123         if (request_based || md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
2124                 /*
2125                  * Leverage the fact that request-based DM targets and
2126                  * NVMe bio based targets are immutable singletons
2127                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq;
2128                  *   and __process_bio.
2129                  */
2130                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2131         }
2132
2133         ret = __bind_mempools(md, t);
2134         if (ret) {
2135                 old_map = ERR_PTR(ret);
2136                 goto out;
2137         }
2138
2139         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2140         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2141         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2142
2143         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2144         if (old_map)
2145                 dm_sync_table(md);
2146
2147 out:
2148         return old_map;
2149 }
2150
2151 /*
2152  * Returns unbound table for the caller to free.
2153  */
2154 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2155 {
2156         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2157
2158         if (!map)
2159                 return NULL;
2160
2161         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2162         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2163         dm_sync_table(md);
2164
2165         return map;
2166 }
2167
2168 /*
2169  * Constructor for a new device.
2170  */
2171 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2172 {
2173         int r;
2174         struct mapped_device *md;
2175
2176         md = alloc_dev(minor);
2177         if (!md)
2178                 return -ENXIO;
2179
2180         r = dm_sysfs_init(md);
2181         if (r) {
2182                 free_dev(md);
2183                 return r;
2184         }
2185
2186         *result = md;
2187         return 0;
2188 }
2189
2190 /*
2191  * Functions to manage md->type.
2192  * All are required to hold md->type_lock.
2193  */
2194 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2195 {
2196         mutex_lock(&md->type_lock);
2197 }
2198
2199 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2200 {
2201         mutex_unlock(&md->type_lock);
2202 }
2203
2204 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2205 {
2206         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2207         md->type = type;
2208 }
2209
2210 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2211 {
2212         return md->type;
2213 }
2214
2215 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2216 {
2217         return md->immutable_target_type;
2218 }
2219
2220 /*
2221  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2222  * count on 'md'.
2223  */
2224 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2225 {
2226         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2227         return &md->queue->limits;
2228 }
2229 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2230
2231 /*
2232  * Setup the DM device's queue based on md's type
2233  */
2234 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2235 {
2236         int r;
2237         struct queue_limits limits;
2238         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2239
2240         switch (type) {
2241         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2242                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2243                 if (r) {
2244                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2245                         return r;
2246                 }
2247                 break;
2248         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2249         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2250         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2251                 dm_init_normal_md_queue(md);
2252                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2253                 break;
2254         case DM_TYPE_NONE:
2255                 WARN_ON_ONCE(true);
2256                 break;
2257         }
2258
2259         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2260         if (r) {
2261                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2262                 return r;
2263         }
2264         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2265         blk_register_queue(md->disk);
2266
2267         return 0;
2268 }
2269
2270 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2271 {
2272         struct mapped_device *md;
2273         unsigned minor = MINOR(dev);
2274
2275         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2276                 return NULL;
2277
2278         spin_lock(&_minor_lock);
2279
2280         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2281         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2282             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2283                 md = NULL;
2284                 goto out;
2285         }
2286         dm_get(md);
2287 out:
2288         spin_unlock(&_minor_lock);
2289
2290         return md;
2291 }
2292 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2293
2294 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2295 {
2296         return md->interface_ptr;
2297 }
2298
2299 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2300 {
2301         md->interface_ptr = ptr;
2302 }
2303
2304 void dm_get(struct mapped_device *md)
2305 {
2306         atomic_inc(&md->holders);
2307         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2308 }
2309
2310 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2311 {
2312         spin_lock(&_minor_lock);
2313         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2314                 spin_unlock(&_minor_lock);
2315                 return -EBUSY;
2316         }
2317         dm_get(md);
2318         spin_unlock(&_minor_lock);
2319         return 0;
2320 }
2321 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2322
2323 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2324 {
2325         return md->name;
2326 }
2327 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2328
2329 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2330 {
2331         struct dm_table *map;
2332         int srcu_idx;
2333
2334         might_sleep();
2335
2336         spin_lock(&_minor_lock);
2337         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2338         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2339         spin_unlock(&_minor_lock);
2340
2341         blk_set_queue_dying(md->queue);
2342
2343         /*
2344          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2345          * do not race with internal suspend.
2346          */
2347         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2348         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2349         if (!dm_suspended_md(md)) {
2350                 dm_table_presuspend_targets(map);
2351                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2352         }
2353         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2354         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2355         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2356
2357         /*
2358          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2359          * for example.  Wait for all references to disappear.
2360          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2361          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2362          */
2363         if (wait)
2364                 while (atomic_read(&md->holders))
2365                         msleep(1);
2366         else if (atomic_read(&md->holders))
2367                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2368                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2369
2370         dm_sysfs_exit(md);
2371         dm_table_destroy(__unbind(md));
2372         free_dev(md);
2373 }
2374
2375 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2376 {
2377         __dm_destroy(md, true);
2378 }
2379
2380 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2381 {
2382         __dm_destroy(md, false);
2383 }
2384
2385 void dm_put(struct mapped_device *md)
2386 {
2387         atomic_dec(&md->holders);
2388 }
2389 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2390
2391 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2392 {
2393         int r = 0;
2394         DEFINE_WAIT(wait);
2395
2396         while (1) {
2397                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2398
2399                 if (!md_in_flight(md))
2400                         break;
2401
2402                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2403                         r = -EINTR;
2404                         break;
2405                 }
2406
2407                 io_schedule();
2408         }
2409         finish_wait(&md->wait, &wait);
2410
2411         return r;
2412 }
2413
2414 /*
2415  * Process the deferred bios
2416  */
2417 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2418 {
2419         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2420                                                 work);
2421         struct bio *c;
2422         int srcu_idx;
2423         struct dm_table *map;
2424
2425         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2426
2427         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2428                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2429                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2430                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2431
2432                 if (!c)
2433                         break;
2434
2435                 if (dm_request_based(md))
2436                         (void) generic_make_request(c);
2437                 else
2438                         (void) dm_process_bio(md, map, c);
2439         }
2440
2441         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2442 }
2443
2444 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2445 {
2446         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2447         smp_mb__after_atomic();
2448         queue_work(md->wq, &md->work);
2449 }
2450
2451 /*
2452  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2453  */
2454 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2455 {
2456         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2457         struct queue_limits limits;
2458         int r;
2459
2460         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2461
2462         /* device must be suspended */
2463         if (!dm_suspended_md(md))
2464                 goto out;
2465
2466         /*
2467          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2468          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2469          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2470          * reappear.
2471          */
2472         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2473                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2474                 if (live_map)
2475                         limits = md->queue->limits;
2476                 dm_put_live_table_fast(md);
2477         }
2478
2479         if (!live_map) {
2480                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2481                 if (r) {
2482                         map = ERR_PTR(r);
2483                         goto out;
2484                 }
2485         }
2486
2487         map = __bind(md, table, &limits);
2488         dm_issue_global_event();
2489
2490 out:
2491         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2492         return map;
2493 }
2494
2495 /*
2496  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2497  * device.
2498  */
2499 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2500 {
2501         int r;
2502
2503         WARN_ON(md->frozen_sb);
2504
2505         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2506         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2507                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2508                 md->frozen_sb = NULL;
2509                 return r;
2510         }
2511
2512         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2513
2514         return 0;
2515 }
2516
2517 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2518 {
2519         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2520                 return;
2521
2522         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2523         md->frozen_sb = NULL;
2524         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2525 }
2526
2527 /*
2528  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2529  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2530  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2531  *
2532  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2533  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2534  * are being added to md->deferred list.
2535  */
2536 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2537                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2538                         int dmf_suspended_flag)
2539 {
2540         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2541         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2542         int r;
2543
2544         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2545
2546         /*
2547          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2548          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2549          */
2550         if (noflush)
2551                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2552         else
2553                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2554
2555         /*
2556          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2557          * provide the .presuspend_undo hook.
2558          */
2559         dm_table_presuspend_targets(map);
2560
2561         /*
2562          * Flush I/O to the device.
2563          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2564          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2565          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2566          */
2567         if (!noflush && do_lockfs) {
2568                 r = lock_fs(md);
2569                 if (r) {
2570                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2571                         return r;
2572                 }
2573         }
2574
2575         /*
2576          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2577          * to target drivers i.e. no one may be executing
2578          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2579          * dm_wq_work.
2580          *
2581          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2582          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2583          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2584          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2585          * flush_workqueue(md->wq).
2586          */
2587         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2588         if (map)
2589                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2590
2591         /*
2592          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2593          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2594          */
2595         if (dm_request_based(md))
2596                 dm_stop_queue(md->queue);
2597
2598         flush_workqueue(md->wq);
2599
2600         /*
2601          * At this point no more requests are entering target request routines.
2602          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2603          * to finish.
2604          */
2605         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2606         if (!r)
2607                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2608
2609         if (noflush)
2610                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2611         if (map)
2612                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2613
2614         /* were we interrupted ? */
2615         if (r < 0) {
2616                 dm_queue_flush(md);
2617
2618                 if (dm_request_based(md))
2619                         dm_start_queue(md->queue);
2620
2621                 unlock_fs(md);
2622                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2623                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2624         }
2625
2626         return r;
2627 }
2628
2629 /*
2630  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2631  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2632  * the background.  Before the table can be swapped with
2633  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2634  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2635  */
2636 /*
2637  * Suspend mechanism in request-based dm.
2638  *
2639  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2640  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2641  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2642  *
2643  * To abort suspend, start the request_queue.
2644  */
2645 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2646 {
2647         struct dm_table *map = NULL;
2648         int r = 0;
2649
2650 retry:
2651         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2652
2653         if (dm_suspended_md(md)) {
2654                 r = -EINVAL;
2655                 goto out_unlock;
2656         }
2657
2658         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2659                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2660                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2661                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2662                 if (r)
2663                         return r;
2664                 goto retry;
2665         }
2666
2667         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2668
2669         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2670         if (r)
2671                 goto out_unlock;
2672
2673         dm_table_postsuspend_targets(map);
2674
2675 out_unlock:
2676         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2677         return r;
2678 }
2679
2680 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2681 {
2682         if (map) {
2683                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2684                 if (r)
2685                         return r;
2686         }
2687
2688         dm_queue_flush(md);
2689
2690         /*
2691          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2692          * so that mapping of targets can work correctly.
2693          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2694          */
2695         if (dm_request_based(md))
2696                 dm_start_queue(md->queue);
2697
2698         unlock_fs(md);
2699
2700         return 0;
2701 }
2702
2703 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2704 {
2705         int r;
2706         struct dm_table *map = NULL;
2707
2708 retry:
2709         r = -EINVAL;
2710         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2711
2712         if (!dm_suspended_md(md))
2713                 goto out;
2714
2715         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2716                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2717                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2718                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2719                 if (r)
2720                         return r;
2721                 goto retry;
2722         }
2723
2724         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2725         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2726                 goto out;
2727
2728         r = __dm_resume(md, map);
2729         if (r)
2730                 goto out;
2731
2732         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2733 out:
2734         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2735
2736         return r;
2737 }
2738
2739 /*
2740  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2741  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2742  * It may be used only from the kernel.
2743  */
2744
2745 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2746 {
2747         struct dm_table *map = NULL;
2748
2749         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2750
2751         if (md->internal_suspend_count++)
2752                 return; /* nested internal suspend */
2753
2754         if (dm_suspended_md(md)) {
2755                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2756                 return; /* nest suspend */
2757         }
2758
2759         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2760
2761         /*
2762          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2763          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2764          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2765          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2766          */
2767         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2768                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2769
2770         dm_table_postsuspend_targets(map);
2771 }
2772
2773 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2774 {
2775         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2776
2777         if (--md->internal_suspend_count)
2778                 return; /* resume from nested internal suspend */
2779
2780         if (dm_suspended_md(md))
2781                 goto done; /* resume from nested suspend */
2782
2783         /*
2784          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2785          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2786          */
2787         (void) __dm_resume(md, NULL);
2788
2789 done:
2790         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2791         smp_mb__after_atomic();
2792         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2793 }
2794
2795 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2796 {
2797         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2798         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2799         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2800 }
2801 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2802
2803 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2804 {
2805         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2806         __dm_internal_resume(md);
2807         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2808 }
2809 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2810
2811 /*
2812  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2813  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2814  */
2815
2816 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2817 {
2818         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2819         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2820                 return;
2821
2822         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2823         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2824         flush_workqueue(md->wq);
2825         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2826 }
2827 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2828
2829 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2830 {
2831         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2832                 goto done;
2833
2834         dm_queue_flush(md);
2835
2836 done:
2837         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2838 }
2839 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2840
2841 /*-----------------------------------------------------------------
2842  * Event notification.
2843  *---------------------------------------------------------------*/
2844 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2845                        unsigned cookie)
2846 {
2847         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2848         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2849
2850         if (!cookie)
2851                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2852         else {
2853                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2854                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2855                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2856                                           action, envp);
2857         }
2858 }
2859
2860 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2861 {
2862         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2863 }
2864
2865 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2866 {
2867         return atomic_read(&md->event_nr);
2868 }
2869
2870 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2871 {
2872         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2873                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2874 }
2875
2876 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2877 {
2878         unsigned long flags;
2879
2880         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2881         list_add(elist, &md->uevent_list);
2882         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2883 }
2884
2885 /*
2886  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2887  * count on 'md'.
2888  */
2889 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2890 {
2891         return md->disk;
2892 }
2893 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2894
2895 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2896 {
2897         return &md->kobj_holder.kobj;
2898 }
2899
2900 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2901 {
2902         struct mapped_device *md;
2903
2904         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2905
2906         spin_lock(&_minor_lock);
2907         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2908                 md = NULL;
2909                 goto out;
2910         }
2911         dm_get(md);
2912 out:
2913         spin_unlock(&_minor_lock);
2914
2915         return md;
2916 }
2917
2918 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2919 {
2920         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2921 }
2922
2923 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2924 {
2925         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2926 }
2927
2928 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2929 {
2930         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2931 }
2932
2933 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2934 {
2935         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2936 }
2937 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2938
2939 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2940 {
2941         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2942 }
2943 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2944
2945 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2946                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2947                                             unsigned min_pool_size)
2948 {
2949         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2950         unsigned int pool_size = 0;
2951         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2952         int ret;
2953
2954         if (!pools)
2955                 return NULL;
2956
2957         switch (type) {
2958         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2959         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2960         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2961                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2962                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2963                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
2964                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2965                 if (ret)
2966                         goto out;
2967                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2968                         goto out;
2969                 break;
2970         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2971                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2972                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2973                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2974                 break;
2975         default:
2976                 BUG();
2977         }
2978
2979         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
2980         if (ret)
2981                 goto out;
2982
2983         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
2984                 goto out;
2985
2986         return pools;
2987
2988 out:
2989         dm_free_md_mempools(pools);
2990
2991         return NULL;
2992 }
2993
2994 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2995 {
2996         if (!pools)
2997                 return;
2998
2999         bioset_exit(&pools->bs);
3000         bioset_exit(&pools->io_bs);
3001
3002         kfree(pools);
3003 }
3004
3005 struct dm_pr {
3006         u64     old_key;
3007         u64     new_key;
3008         u32     flags;
3009         bool    fail_early;
3010 };
3011
3012 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3013                       void *data)
3014 {
3015         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3016         struct dm_table *table;
3017         struct dm_target *ti;
3018         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3019
3020         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3021         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3022                 goto out;
3023
3024         /* We only support devices that have a single target */
3025         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3026                 goto out;
3027         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3028
3029         ret = -EINVAL;
3030         if (!ti->type->iterate_devices)
3031                 goto out;
3032
3033         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3034 out:
3035         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3036         return ret;
3037 }
3038
3039 /*
3040  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3041  */
3042 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3043                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3044 {
3045         struct dm_pr *pr = data;
3046         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3047
3048         if (!ops || !ops->pr_register)
3049                 return -EOPNOTSUPP;
3050         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3051 }
3052
3053 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3054                           u32 flags)
3055 {
3056         struct dm_pr pr = {
3057                 .old_key        = old_key,
3058                 .new_key        = new_key,
3059                 .flags          = flags,
3060                 .fail_early     = true,
3061         };
3062         int ret;
3063
3064         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3065         if (ret && new_key) {
3066                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3067                 pr.old_key = new_key;
3068                 pr.new_key = 0;
3069                 pr.flags = 0;
3070                 pr.fail_early = false;
3071                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3072         }
3073
3074         return ret;
3075 }
3076
3077 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3078                          u32 flags)
3079 {
3080         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3081         const struct pr_ops *ops;
3082         int r, srcu_idx;
3083
3084         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3085         if (r < 0)
3086                 goto out;
3087
3088         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3089         if (ops && ops->pr_reserve)
3090                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3091         else
3092                 r = -EOPNOTSUPP;
3093 out:
3094         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3095         return r;
3096 }
3097
3098 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3099 {
3100         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3101         const struct pr_ops *ops;
3102         int r, srcu_idx;
3103
3104         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3105         if (r < 0)
3106                 goto out;
3107
3108         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3109         if (ops && ops->pr_release)
3110                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3111         else
3112                 r = -EOPNOTSUPP;
3113 out:
3114         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3115         return r;
3116 }
3117
3118 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3119                          enum pr_type type, bool abort)
3120 {
3121         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3122         const struct pr_ops *ops;
3123         int r, srcu_idx;
3124
3125         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3126         if (r < 0)
3127                 goto out;
3128
3129         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3130         if (ops && ops->pr_preempt)
3131                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3132         else
3133                 r = -EOPNOTSUPP;
3134 out:
3135         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3136         return r;
3137 }
3138
3139 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3140 {
3141         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3142         const struct pr_ops *ops;
3143         int r, srcu_idx;
3144
3145         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3146         if (r < 0)
3147                 goto out;
3148
3149         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3150         if (ops && ops->pr_clear)
3151                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3152         else
3153                 r = -EOPNOTSUPP;
3154 out:
3155         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3156         return r;
3157 }
3158
3159 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3160         .pr_register    = dm_pr_register,
3161         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3162         .pr_release     = dm_pr_release,
3163         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3164         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3165 };
3166
3167 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3168         .open = dm_blk_open,
3169         .release = dm_blk_close,
3170         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3171         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3172         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3173         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3174         .owner = THIS_MODULE
3175 };
3176
3177 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3178         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3179         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3180         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3181 };
3182
3183 /*
3184  * module hooks
3185  */
3186 module_init(dm_init);
3187 module_exit(dm_exit);
3188
3189 module_param(major, uint, 0);
3190 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3191
3192 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3193 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3194
3195 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3196 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3197
3198 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3199 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3200 MODULE_LICENSE("GPL");