OSDN Git Service

dm: fix narrow race for REQ_NOWAIT bios being issued despite no support
[tomoyo/tomoyo-test1.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm-core.h"
9 #include "dm-rq.h"
10 #include "dm-uevent.h"
11 #include "dm-ima.h"
12
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/mutex.h>
16 #include <linux/sched/mm.h>
17 #include <linux/sched/signal.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/bio.h>
20 #include <linux/mempool.h>
21 #include <linux/dax.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/idr.h>
24 #include <linux/uio.h>
25 #include <linux/hdreg.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/wait.h>
28 #include <linux/pr.h>
29 #include <linux/refcount.h>
30 #include <linux/part_stat.h>
31 #include <linux/blk-crypto.h>
32 #include <linux/blk-crypto-profile.h>
33
34 #define DM_MSG_PREFIX "core"
35
36 /*
37  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
38  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
39  */
40 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
41 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
42
43 /*
44  * For REQ_POLLED fs bio, this flag is set if we link mapped underlying
45  * dm_io into one list, and reuse bio->bi_private as the list head. Before
46  * ending this fs bio, we will recover its ->bi_private.
47  */
48 #define REQ_DM_POLL_LIST        REQ_DRV
49
50 static const char *_name = DM_NAME;
51
52 static unsigned int major = 0;
53 static unsigned int _major = 0;
54
55 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
56
57 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
58
59 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
60
61 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
62
63 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
64
65 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
66 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
67
68 void dm_issue_global_event(void)
69 {
70         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
71         wake_up(&dm_global_eventq);
72 }
73
74 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(stats_enabled);
75 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(swap_bios_enabled);
76 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(zoned_enabled);
77
78 /*
79  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
80  */
81 struct clone_info {
82         struct dm_table *map;
83         struct bio *bio;
84         struct dm_io *io;
85         sector_t sector;
86         unsigned sector_count;
87         bool is_abnormal_io:1;
88         bool submit_as_polled:1;
89 };
90
91 #define DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET (offsetof(struct dm_target_io, clone))
92 #define DM_IO_BIO_OFFSET \
93         (offsetof(struct dm_target_io, clone) + offsetof(struct dm_io, tio))
94
95 static inline struct dm_target_io *clone_to_tio(struct bio *clone)
96 {
97         return container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
98 }
99
100 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
101 {
102         if (!dm_tio_flagged(clone_to_tio(bio), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
103                 return (char *)bio - DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET - data_size;
104         return (char *)bio - DM_IO_BIO_OFFSET - data_size;
105 }
106 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
107
108 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
109 {
110         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
111         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
112                 return (struct bio *)((char *)io + DM_IO_BIO_OFFSET);
113         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
114         return (struct bio *)((char *)io + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET);
115 }
116 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
117
118 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
119 {
120         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
121 }
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
123
124 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
125
126 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
127 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
128
129 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
130 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
131 static int get_swap_bios(void)
132 {
133         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
134         if (unlikely(latch <= 0))
135                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
136         return latch;
137 }
138
139 struct table_device {
140         struct list_head list;
141         refcount_t count;
142         struct dm_dev dm_dev;
143 };
144
145 /*
146  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
147  */
148 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
149 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
150
151 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
152 {
153         int param = READ_ONCE(*module_param);
154         int modified_param = 0;
155         bool modified = true;
156
157         if (param < min)
158                 modified_param = min;
159         else if (param > max)
160                 modified_param = max;
161         else
162                 modified = false;
163
164         if (modified) {
165                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
166                 param = modified_param;
167         }
168
169         return param;
170 }
171
172 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
173                                unsigned def, unsigned max)
174 {
175         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
176         unsigned modified_param = 0;
177
178         if (!param)
179                 modified_param = def;
180         else if (param > max)
181                 modified_param = max;
182
183         if (modified_param) {
184                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
185                 param = modified_param;
186         }
187
188         return param;
189 }
190
191 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
192 {
193         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
194                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
195 }
196 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
197
198 static unsigned dm_get_numa_node(void)
199 {
200         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
201                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
202 }
203
204 static int __init local_init(void)
205 {
206         int r;
207
208         r = dm_uevent_init();
209         if (r)
210                 return r;
211
212         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
213         if (!deferred_remove_workqueue) {
214                 r = -ENOMEM;
215                 goto out_uevent_exit;
216         }
217
218         _major = major;
219         r = register_blkdev(_major, _name);
220         if (r < 0)
221                 goto out_free_workqueue;
222
223         if (!_major)
224                 _major = r;
225
226         return 0;
227
228 out_free_workqueue:
229         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
230 out_uevent_exit:
231         dm_uevent_exit();
232
233         return r;
234 }
235
236 static void local_exit(void)
237 {
238         flush_scheduled_work();
239         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
240
241         unregister_blkdev(_major, _name);
242         dm_uevent_exit();
243
244         _major = 0;
245
246         DMINFO("cleaned up");
247 }
248
249 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
250         local_init,
251         dm_target_init,
252         dm_linear_init,
253         dm_stripe_init,
254         dm_io_init,
255         dm_kcopyd_init,
256         dm_interface_init,
257         dm_statistics_init,
258 };
259
260 static void (*_exits[])(void) = {
261         local_exit,
262         dm_target_exit,
263         dm_linear_exit,
264         dm_stripe_exit,
265         dm_io_exit,
266         dm_kcopyd_exit,
267         dm_interface_exit,
268         dm_statistics_exit,
269 };
270
271 static int __init dm_init(void)
272 {
273         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
274         int r, i;
275
276 #if (IS_ENABLED(CONFIG_IMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE))
277         DMWARN("CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE is disabled."
278                " Duplicate IMA measurements will not be recorded in the IMA log.");
279 #endif
280
281         for (i = 0; i < count; i++) {
282                 r = _inits[i]();
283                 if (r)
284                         goto bad;
285         }
286
287         return 0;
288 bad:
289         while (i--)
290                 _exits[i]();
291
292         return r;
293 }
294
295 static void __exit dm_exit(void)
296 {
297         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
298
299         while (i--)
300                 _exits[i]();
301
302         /*
303          * Should be empty by this point.
304          */
305         idr_destroy(&_minor_idr);
306 }
307
308 /*
309  * Block device functions
310  */
311 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
312 {
313         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
314 }
315
316 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
317 {
318         struct mapped_device *md;
319
320         spin_lock(&_minor_lock);
321
322         md = bdev->bd_disk->private_data;
323         if (!md)
324                 goto out;
325
326         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
327             dm_deleting_md(md)) {
328                 md = NULL;
329                 goto out;
330         }
331
332         dm_get(md);
333         atomic_inc(&md->open_count);
334 out:
335         spin_unlock(&_minor_lock);
336
337         return md ? 0 : -ENXIO;
338 }
339
340 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
341 {
342         struct mapped_device *md;
343
344         spin_lock(&_minor_lock);
345
346         md = disk->private_data;
347         if (WARN_ON(!md))
348                 goto out;
349
350         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
351             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
352                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
353
354         dm_put(md);
355 out:
356         spin_unlock(&_minor_lock);
357 }
358
359 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
360 {
361         return atomic_read(&md->open_count);
362 }
363
364 /*
365  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
366  */
367 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
368 {
369         int r = 0;
370
371         spin_lock(&_minor_lock);
372
373         if (dm_open_count(md)) {
374                 r = -EBUSY;
375                 if (mark_deferred)
376                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
377         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
378                 r = -EEXIST;
379         else
380                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
381
382         spin_unlock(&_minor_lock);
383
384         return r;
385 }
386
387 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
388 {
389         int r = 0;
390
391         spin_lock(&_minor_lock);
392
393         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
394                 r = -EBUSY;
395         else
396                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
397
398         spin_unlock(&_minor_lock);
399
400         return r;
401 }
402
403 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
404 {
405         dm_deferred_remove();
406 }
407
408 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
409 {
410         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
411
412         return dm_get_geometry(md, geo);
413 }
414
415 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
416                             struct block_device **bdev)
417 {
418         struct dm_target *tgt;
419         struct dm_table *map;
420         int r;
421
422 retry:
423         r = -ENOTTY;
424         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
425         if (!map || !dm_table_get_size(map))
426                 return r;
427
428         /* We only support devices that have a single target */
429         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
430                 return r;
431
432         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
433         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
434                 return r;
435
436         if (dm_suspended_md(md))
437                 return -EAGAIN;
438
439         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
440         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
441                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
442                 msleep(10);
443                 goto retry;
444         }
445
446         return r;
447 }
448
449 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
450 {
451         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
452 }
453
454 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
455                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
456 {
457         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
458         int r, srcu_idx;
459
460         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
461         if (r < 0)
462                 goto out;
463
464         if (r > 0) {
465                 /*
466                  * Target determined this ioctl is being issued against a
467                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
468                  */
469                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
470                         DMDEBUG_LIMIT(
471         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
472                                 current->comm, cmd);
473                         r = -ENOIOCTLCMD;
474                         goto out;
475                 }
476         }
477
478         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
479                 r = -ENOTTY;
480         else
481                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
482 out:
483         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
484         return r;
485 }
486
487 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
488 {
489         return jiffies_to_nsecs(clone_to_tio(bio)->io->start_time);
490 }
491 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
492
493 static bool bio_is_flush_with_data(struct bio *bio)
494 {
495         return ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size);
496 }
497
498 static void dm_io_acct(struct dm_io *io, bool end)
499 {
500         struct dm_stats_aux *stats_aux = &io->stats_aux;
501         unsigned long start_time = io->start_time;
502         struct mapped_device *md = io->md;
503         struct bio *bio = io->orig_bio;
504         unsigned int sectors;
505
506         /*
507          * If REQ_PREFLUSH set, don't account payload, it will be
508          * submitted (and accounted) after this flush completes.
509          */
510         if (bio_is_flush_with_data(bio))
511                 sectors = 0;
512         else if (likely(!(dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT))))
513                 sectors = bio_sectors(bio);
514         else
515                 sectors = io->sectors;
516
517         if (!end)
518                 bdev_start_io_acct(bio->bi_bdev, sectors, bio_op(bio),
519                                    start_time);
520         else
521                 bdev_end_io_acct(bio->bi_bdev, bio_op(bio), start_time);
522
523         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
524             unlikely(dm_stats_used(&md->stats))) {
525                 sector_t sector;
526
527                 if (likely(!dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT)))
528                         sector = bio->bi_iter.bi_sector;
529                 else
530                         sector = bio_end_sector(bio) - io->sector_offset;
531
532                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
533                                     sector, sectors,
534                                     end, start_time, stats_aux);
535         }
536 }
537
538 static void __dm_start_io_acct(struct dm_io *io)
539 {
540         dm_io_acct(io, false);
541 }
542
543 static void dm_start_io_acct(struct dm_io *io, struct bio *clone)
544 {
545         /*
546          * Ensure IO accounting is only ever started once.
547          */
548         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
549                 return;
550
551         /* Expect no possibility for race unless DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO. */
552         if (!clone || likely(dm_tio_is_normal(clone_to_tio(clone)))) {
553                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
554         } else {
555                 unsigned long flags;
556                 /* Can afford locking given DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO */
557                 spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
558                 if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED)) {
559                         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
560                         return;
561                 }
562                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
563                 spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
564         }
565
566         __dm_start_io_acct(io);
567 }
568
569 static void dm_end_io_acct(struct dm_io *io)
570 {
571         dm_io_acct(io, true);
572 }
573
574 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
575 {
576         struct dm_io *io;
577         struct dm_target_io *tio;
578         struct bio *clone;
579
580         clone = bio_alloc_clone(NULL, bio, GFP_NOIO, &md->mempools->io_bs);
581         /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
582         clone->bi_bdev = md->disk->part0;
583
584         tio = clone_to_tio(clone);
585         tio->flags = 0;
586         dm_tio_set_flag(tio, DM_TIO_INSIDE_DM_IO);
587         tio->io = NULL;
588
589         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
590         io->magic = DM_IO_MAGIC;
591         io->status = BLK_STS_OK;
592
593         /* one ref is for submission, the other is for completion */
594         atomic_set(&io->io_count, 2);
595         this_cpu_inc(*md->pending_io);
596         io->orig_bio = bio;
597         io->md = md;
598         spin_lock_init(&io->lock);
599         io->start_time = jiffies;
600         io->flags = 0;
601
602         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled))
603                 dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
604
605         return io;
606 }
607
608 static void free_io(struct dm_io *io)
609 {
610         bio_put(&io->tio.clone);
611 }
612
613 static struct bio *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
614                              unsigned target_bio_nr, unsigned *len, gfp_t gfp_mask)
615 {
616         struct dm_target_io *tio;
617         struct bio *clone;
618
619         if (!ci->io->tio.io) {
620                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
621                 tio = &ci->io->tio;
622                 /* alloc_io() already initialized embedded clone */
623                 clone = &tio->clone;
624         } else {
625                 struct mapped_device *md = ci->io->md;
626
627                 clone = bio_alloc_clone(NULL, ci->bio, gfp_mask,
628                                         &md->mempools->bs);
629                 if (!clone)
630                         return NULL;
631                 /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
632                 clone->bi_bdev = md->disk->part0;
633
634                 /* REQ_DM_POLL_LIST shouldn't be inherited */
635                 clone->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
636
637                 tio = clone_to_tio(clone);
638                 tio->flags = 0; /* also clears DM_TIO_INSIDE_DM_IO */
639         }
640
641         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
642         tio->io = ci->io;
643         tio->ti = ti;
644         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
645         tio->len_ptr = len;
646         tio->old_sector = 0;
647
648         if (len) {
649                 clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(*len);
650                 if (bio_integrity(clone))
651                         bio_integrity_trim(clone);
652         }
653
654         return clone;
655 }
656
657 static void free_tio(struct bio *clone)
658 {
659         if (dm_tio_flagged(clone_to_tio(clone), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
660                 return;
661         bio_put(clone);
662 }
663
664 /*
665  * Add the bio to the list of deferred io.
666  */
667 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
668 {
669         unsigned long flags;
670
671         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
672         bio_list_add(&md->deferred, bio);
673         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
674         queue_work(md->wq, &md->work);
675 }
676
677 /*
678  * Everyone (including functions in this file), should use this
679  * function to access the md->map field, and make sure they call
680  * dm_put_live_table() when finished.
681  */
682 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md,
683                                    int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
684 {
685         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
686
687         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
688 }
689
690 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md,
691                        int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
692 {
693         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
694 }
695
696 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
697 {
698         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
699         synchronize_rcu_expedited();
700 }
701
702 /*
703  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
704  * The caller must not block between these two functions.
705  */
706 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
707 {
708         rcu_read_lock();
709         return rcu_dereference(md->map);
710 }
711
712 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
713 {
714         rcu_read_unlock();
715 }
716
717 static inline struct dm_table *dm_get_live_table_bio(struct mapped_device *md,
718                                                      int *srcu_idx, unsigned bio_opf)
719 {
720         if (bio_opf & REQ_NOWAIT)
721                 return dm_get_live_table_fast(md);
722         else
723                 return dm_get_live_table(md, srcu_idx);
724 }
725
726 static inline void dm_put_live_table_bio(struct mapped_device *md, int srcu_idx,
727                                          unsigned bio_opf)
728 {
729         if (bio_opf & REQ_NOWAIT)
730                 dm_put_live_table_fast(md);
731         else
732                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
733 }
734
735 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
736
737 /*
738  * Open a table device so we can use it as a map destination.
739  */
740 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
741                              struct mapped_device *md)
742 {
743         struct block_device *bdev;
744         u64 part_off;
745         int r;
746
747         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
748
749         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
750         if (IS_ERR(bdev))
751                 return PTR_ERR(bdev);
752
753         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
754         if (r) {
755                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
756                 return r;
757         }
758
759         td->dm_dev.bdev = bdev;
760         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &part_off);
761         return 0;
762 }
763
764 /*
765  * Close a table device that we've been using.
766  */
767 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
768 {
769         if (!td->dm_dev.bdev)
770                 return;
771
772         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
773         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
774         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
775         td->dm_dev.bdev = NULL;
776         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
777 }
778
779 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
780                                               fmode_t mode)
781 {
782         struct table_device *td;
783
784         list_for_each_entry(td, l, list)
785                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
786                         return td;
787
788         return NULL;
789 }
790
791 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
792                         struct dm_dev **result)
793 {
794         int r;
795         struct table_device *td;
796
797         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
798         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
799         if (!td) {
800                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
801                 if (!td) {
802                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
803                         return -ENOMEM;
804                 }
805
806                 td->dm_dev.mode = mode;
807                 td->dm_dev.bdev = NULL;
808
809                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
810                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
811                         kfree(td);
812                         return r;
813                 }
814
815                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
816
817                 refcount_set(&td->count, 1);
818                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
819         } else {
820                 refcount_inc(&td->count);
821         }
822         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
823
824         *result = &td->dm_dev;
825         return 0;
826 }
827
828 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
829 {
830         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
831
832         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
833         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
834                 close_table_device(td, md);
835                 list_del(&td->list);
836                 kfree(td);
837         }
838         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
839 }
840
841 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
842 {
843         struct list_head *tmp, *next;
844
845         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
846                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
847
848                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
849                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
850                 kfree(td);
851         }
852 }
853
854 /*
855  * Get the geometry associated with a dm device
856  */
857 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
858 {
859         *geo = md->geometry;
860
861         return 0;
862 }
863
864 /*
865  * Set the geometry of a device.
866  */
867 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
868 {
869         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
870
871         if (geo->start > sz) {
872                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
873                 return -EINVAL;
874         }
875
876         md->geometry = *geo;
877
878         return 0;
879 }
880
881 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
882 {
883         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
884 }
885
886 static void dm_io_complete(struct dm_io *io)
887 {
888         blk_status_t io_error;
889         struct mapped_device *md = io->md;
890         struct bio *bio = io->orig_bio;
891
892         if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
893                 unsigned long flags;
894                 /*
895                  * Target requested pushing back the I/O.
896                  */
897                 spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
898                 if (__noflush_suspending(md) &&
899                     !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) {
900                         /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
901                         bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
902                 } else {
903                         /*
904                          * noflush suspend was interrupted or this is
905                          * a write to a zoned target.
906                          */
907                         io->status = BLK_STS_IOERR;
908                 }
909                 spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
910         }
911
912         io_error = io->status;
913         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
914                 dm_end_io_acct(io);
915         else if (!io_error) {
916                 /*
917                  * Must handle target that DM_MAPIO_SUBMITTED only to
918                  * then bio_endio() rather than dm_submit_bio_remap()
919                  */
920                 __dm_start_io_acct(io);
921                 dm_end_io_acct(io);
922         }
923         free_io(io);
924         smp_wmb();
925         this_cpu_dec(*md->pending_io);
926
927         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
928         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
929                 wake_up(&md->wait);
930
931         if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE || io_error == BLK_STS_AGAIN) {
932                 if (bio->bi_opf & REQ_POLLED) {
933                         /*
934                          * Upper layer won't help us poll split bio (io->orig_bio
935                          * may only reflect a subset of the pre-split original)
936                          * so clear REQ_POLLED in case of requeue.
937                          */
938                         bio_clear_polled(bio);
939                         if (io_error == BLK_STS_AGAIN) {
940                                 /* io_uring doesn't handle BLK_STS_AGAIN (yet) */
941                                 queue_io(md, bio);
942                         }
943                 }
944                 return;
945         }
946
947         if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
948                 /*
949                  * Preflush done for flush with data, reissue
950                  * without REQ_PREFLUSH.
951                  */
952                 bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
953                 queue_io(md, bio);
954         } else {
955                 /* done with normal IO or empty flush */
956                 if (io_error)
957                         bio->bi_status = io_error;
958                 bio_endio(bio);
959         }
960 }
961
962 /*
963  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
964  * cloned into, completing the original io if necc.
965  */
966 static inline void __dm_io_dec_pending(struct dm_io *io)
967 {
968         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count))
969                 dm_io_complete(io);
970 }
971
972 static void dm_io_set_error(struct dm_io *io, blk_status_t error)
973 {
974         unsigned long flags;
975
976         /* Push-back supersedes any I/O errors */
977         spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
978         if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
979               __noflush_suspending(io->md))) {
980                 io->status = error;
981         }
982         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
983 }
984
985 static void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
986 {
987         if (unlikely(error))
988                 dm_io_set_error(io, error);
989
990         __dm_io_dec_pending(io);
991 }
992
993 void disable_discard(struct mapped_device *md)
994 {
995         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
996
997         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
998         limits->max_discard_sectors = 0;
999 }
1000
1001 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
1002 {
1003         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1004
1005         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
1006         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
1007 }
1008
1009 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1010 {
1011         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
1012 }
1013
1014 static void clone_endio(struct bio *bio)
1015 {
1016         blk_status_t error = bio->bi_status;
1017         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1018         struct dm_target *ti = tio->ti;
1019         dm_endio_fn endio = ti->type->end_io;
1020         struct dm_io *io = tio->io;
1021         struct mapped_device *md = io->md;
1022
1023         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
1024                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1025                     !bdev_max_discard_sectors(bio->bi_bdev))
1026                         disable_discard(md);
1027                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1028                          !bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
1029                         disable_write_zeroes(md);
1030         }
1031
1032         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1033             unlikely(blk_queue_is_zoned(bdev_get_queue(bio->bi_bdev))))
1034                 dm_zone_endio(io, bio);
1035
1036         if (endio) {
1037                 int r = endio(ti, bio, &error);
1038                 switch (r) {
1039                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1040                         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1041                                 /*
1042                                  * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
1043                                  * target will break the sequential write pattern:
1044                                  * fail such IO.
1045                                  */
1046                                 if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
1047                                         error = BLK_STS_IOERR;
1048                                 else
1049                                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1050                         } else
1051                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1052                         fallthrough;
1053                 case DM_ENDIO_DONE:
1054                         break;
1055                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1056                         /* The target will handle the io */
1057                         return;
1058                 default:
1059                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1060                         BUG();
1061                 }
1062         }
1063
1064         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1065             unlikely(swap_bios_limit(ti, bio)))
1066                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1067
1068         free_tio(bio);
1069         dm_io_dec_pending(io, error);
1070 }
1071
1072 /*
1073  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1074  * target boundary.
1075  */
1076 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1077                                                   sector_t target_offset)
1078 {
1079         return ti->len - target_offset;
1080 }
1081
1082 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1083 {
1084         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1085         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1086         sector_t max_len;
1087
1088         /*
1089          * Does the target need to split IO even further?
1090          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1091          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1092          *   blk_max_size_offset() isn't possible here. So pass in
1093          *   ti->max_io_len to override stacked chunk_sectors.
1094          */
1095         if (ti->max_io_len) {
1096                 max_len = blk_max_size_offset(ti->table->md->queue,
1097                                               target_offset, ti->max_io_len);
1098                 if (len > max_len)
1099                         len = max_len;
1100         }
1101
1102         return len;
1103 }
1104
1105 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1106 {
1107         if (len > UINT_MAX) {
1108                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1109                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1110                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1111                 return -EINVAL;
1112         }
1113
1114         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1115
1116         return 0;
1117 }
1118 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1119
1120 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1121                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1122         __acquires(md->io_barrier)
1123 {
1124         struct dm_table *map;
1125         struct dm_target *ti;
1126
1127         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1128         if (!map)
1129                 return NULL;
1130
1131         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1132         if (!ti)
1133                 return NULL;
1134
1135         return ti;
1136 }
1137
1138 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1139                 long nr_pages, enum dax_access_mode mode, void **kaddr,
1140                 pfn_t *pfn)
1141 {
1142         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1143         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1144         struct dm_target *ti;
1145         long len, ret = -EIO;
1146         int srcu_idx;
1147
1148         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1149
1150         if (!ti)
1151                 goto out;
1152         if (!ti->type->direct_access)
1153                 goto out;
1154         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1155         if (len < 1)
1156                 goto out;
1157         nr_pages = min(len, nr_pages);
1158         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, mode, kaddr, pfn);
1159
1160  out:
1161         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1162
1163         return ret;
1164 }
1165
1166 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1167                                   size_t nr_pages)
1168 {
1169         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1170         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1171         struct dm_target *ti;
1172         int ret = -EIO;
1173         int srcu_idx;
1174
1175         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1176
1177         if (!ti)
1178                 goto out;
1179         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1180                 /*
1181                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1182                  *  here, something is wrong.
1183                  */
1184                 goto out;
1185         }
1186         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1187  out:
1188         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1189
1190         return ret;
1191 }
1192
1193 static size_t dm_dax_recovery_write(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1194                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1195 {
1196         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1197         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1198         struct dm_target *ti;
1199         int srcu_idx;
1200         long ret = 0;
1201
1202         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1203         if (!ti || !ti->type->dax_recovery_write)
1204                 goto out;
1205
1206         ret = ti->type->dax_recovery_write(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1207 out:
1208         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1209         return ret;
1210 }
1211
1212 /*
1213  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1214  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1215  * operations, REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes) and any bio serviced by
1216  * __send_duplicate_bios().
1217  *
1218  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1219  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1220  * sent in a next bio.
1221  *
1222  * A diagram that explains the arithmetics:
1223  * +--------------------+---------------+-------+
1224  * |         1          |       2       |   3   |
1225  * +--------------------+---------------+-------+
1226  *
1227  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1228  *                      <----- bio_sectors ----->
1229  *                      <-- n_sectors -->
1230  *
1231  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1232  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1233  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1234  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1235  *       to make it empty)
1236  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1237  *
1238  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1239  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1240  * copies of the bio.
1241  */
1242 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1243 {
1244         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1245         unsigned bio_sectors = bio_sectors(bio);
1246
1247         BUG_ON(dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
1248         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1249         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1250         BUG_ON(bio_sectors > *tio->len_ptr);
1251         BUG_ON(n_sectors > bio_sectors);
1252
1253         *tio->len_ptr -= bio_sectors - n_sectors;
1254         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1255
1256         /*
1257          * __split_and_process_bio() may have already saved mapped part
1258          * for accounting but it is being reduced so update accordingly.
1259          */
1260         dm_io_set_flag(tio->io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1261         tio->io->sectors = n_sectors;
1262 }
1263 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1264
1265 /*
1266  * @clone: clone bio that DM core passed to target's .map function
1267  * @tgt_clone: clone of @clone bio that target needs submitted
1268  *
1269  * Targets should use this interface to submit bios they take
1270  * ownership of when returning DM_MAPIO_SUBMITTED.
1271  *
1272  * Target should also enable ti->accounts_remapped_io
1273  */
1274 void dm_submit_bio_remap(struct bio *clone, struct bio *tgt_clone)
1275 {
1276         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1277         struct dm_io *io = tio->io;
1278
1279         /* establish bio that will get submitted */
1280         if (!tgt_clone)
1281                 tgt_clone = clone;
1282
1283         /*
1284          * Account io->origin_bio to DM dev on behalf of target
1285          * that took ownership of IO with DM_MAPIO_SUBMITTED.
1286          */
1287         dm_start_io_acct(io, clone);
1288
1289         trace_block_bio_remap(tgt_clone, disk_devt(io->md->disk),
1290                               tio->old_sector);
1291         submit_bio_noacct(tgt_clone);
1292 }
1293 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_submit_bio_remap);
1294
1295 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1296 {
1297         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1298         while (latch < md->swap_bios) {
1299                 cond_resched();
1300                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1301                 md->swap_bios--;
1302         }
1303         while (latch > md->swap_bios) {
1304                 cond_resched();
1305                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1306                 md->swap_bios++;
1307         }
1308         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1309 }
1310
1311 static void __map_bio(struct bio *clone)
1312 {
1313         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1314         struct dm_target *ti = tio->ti;
1315         struct dm_io *io = tio->io;
1316         struct mapped_device *md = io->md;
1317         int r;
1318
1319         clone->bi_end_io = clone_endio;
1320
1321         /*
1322          * Map the clone.
1323          */
1324         tio->old_sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1325
1326         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1327             unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1328                 int latch = get_swap_bios();
1329                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1330                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1331                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1332         }
1333
1334         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1335                 /*
1336                  * Check if the IO needs a special mapping due to zone append
1337                  * emulation on zoned target. In this case, dm_zone_map_bio()
1338                  * calls the target map operation.
1339                  */
1340                 if (unlikely(dm_emulate_zone_append(md)))
1341                         r = dm_zone_map_bio(tio);
1342                 else
1343                         r = ti->type->map(ti, clone);
1344         } else
1345                 r = ti->type->map(ti, clone);
1346
1347         switch (r) {
1348         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1349                 /* target has assumed ownership of this io */
1350                 if (!ti->accounts_remapped_io)
1351                         dm_start_io_acct(io, clone);
1352                 break;
1353         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1354                 dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1355                 break;
1356         case DM_MAPIO_KILL:
1357         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1358                 if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1359                     unlikely(swap_bios_limit(ti, clone)))
1360                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1361                 free_tio(clone);
1362                 if (r == DM_MAPIO_KILL)
1363                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1364                 else
1365                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1366                 break;
1367         default:
1368                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1369                 BUG();
1370         }
1371 }
1372
1373 static void setup_split_accounting(struct clone_info *ci, unsigned len)
1374 {
1375         struct dm_io *io = ci->io;
1376
1377         if (ci->sector_count > len) {
1378                 /*
1379                  * Split needed, save the mapped part for accounting.
1380                  * NOTE: dm_accept_partial_bio() will update accordingly.
1381                  */
1382                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1383                 io->sectors = len;
1384         }
1385
1386         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
1387             unlikely(dm_stats_used(&io->md->stats))) {
1388                 /*
1389                  * Save bi_sector in terms of its offset from end of
1390                  * original bio, only needed for DM-stats' benefit.
1391                  * - saved regardless of whether split needed so that
1392                  *   dm_accept_partial_bio() doesn't need to.
1393                  */
1394                 io->sector_offset = bio_end_sector(ci->bio) - ci->sector;
1395         }
1396 }
1397
1398 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1399                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1400 {
1401         struct bio *bio;
1402         int try;
1403
1404         for (try = 0; try < 2; try++) {
1405                 int bio_nr;
1406
1407                 if (try)
1408                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1409                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1410                         bio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, NULL,
1411                                         try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1412                         if (!bio)
1413                                 break;
1414
1415                         bio_list_add(blist, bio);
1416                 }
1417                 if (try)
1418                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1419                 if (bio_nr == num_bios)
1420                         return;
1421
1422                 while ((bio = bio_list_pop(blist)))
1423                         free_tio(bio);
1424         }
1425 }
1426
1427 static int __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1428                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1429 {
1430         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1431         struct bio *clone;
1432         int ret = 0;
1433
1434         switch (num_bios) {
1435         case 0:
1436                 break;
1437         case 1:
1438                 if (len)
1439                         setup_split_accounting(ci, *len);
1440                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, len, GFP_NOIO);
1441                 __map_bio(clone);
1442                 ret = 1;
1443                 break;
1444         default:
1445                 /* dm_accept_partial_bio() is not supported with shared tio->len_ptr */
1446                 alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1447                 while ((clone = bio_list_pop(&blist))) {
1448                         dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1449                         __map_bio(clone);
1450                         ret += 1;
1451                 }
1452                 break;
1453         }
1454
1455         return ret;
1456 }
1457
1458 static void __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1459 {
1460         unsigned target_nr = 0;
1461         struct dm_target *ti;
1462         struct bio flush_bio;
1463
1464         /*
1465          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1466          * need to reference it after submit. It's just used as
1467          * the basis for the clone(s).
1468          */
1469         bio_init(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0, NULL, 0,
1470                  REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC);
1471
1472         ci->bio = &flush_bio;
1473         ci->sector_count = 0;
1474         ci->io->tio.clone.bi_iter.bi_size = 0;
1475
1476         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++))) {
1477                 int bios;
1478
1479                 atomic_add(ti->num_flush_bios, &ci->io->io_count);
1480                 bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1481                 atomic_sub(ti->num_flush_bios - bios, &ci->io->io_count);
1482         }
1483
1484         /*
1485          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1486          * reference won't reach 0 without the following subtraction
1487          */
1488         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1489
1490         bio_uninit(ci->bio);
1491 }
1492
1493 static void __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1494                                         unsigned num_bios)
1495 {
1496         unsigned len;
1497         int bios;
1498
1499         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1500                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1501
1502         atomic_add(num_bios, &ci->io->io_count);
1503         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1504         /*
1505          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1506          * reference won't reach 0 without the following (+1) subtraction
1507          */
1508         atomic_sub(num_bios - bios + 1, &ci->io->io_count);
1509
1510         ci->sector += len;
1511         ci->sector_count -= len;
1512 }
1513
1514 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1515 {
1516         unsigned int op = bio_op(bio);
1517
1518         if (op != REQ_OP_READ && op != REQ_OP_WRITE && op != REQ_OP_FLUSH) {
1519                 switch (op) {
1520                 case REQ_OP_DISCARD:
1521                 case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1522                 case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1523                         return true;
1524                 default:
1525                         break;
1526                 }
1527         }
1528
1529         return false;
1530 }
1531
1532 static blk_status_t __process_abnormal_io(struct clone_info *ci,
1533                                           struct dm_target *ti)
1534 {
1535         unsigned num_bios = 0;
1536
1537         switch (bio_op(ci->bio)) {
1538         case REQ_OP_DISCARD:
1539                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1540                 break;
1541         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1542                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1543                 break;
1544         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1545                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1546                 break;
1547         }
1548
1549         /*
1550          * Even though the device advertised support for this type of
1551          * request, that does not mean every target supports it, and
1552          * reconfiguration might also have changed that since the
1553          * check was performed.
1554          */
1555         if (unlikely(!num_bios))
1556                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1557
1558         __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1559         return BLK_STS_OK;
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Reuse ->bi_private as dm_io list head for storing all dm_io instances
1564  * associated with this bio, and this bio's bi_private needs to be
1565  * stored in dm_io->data before the reuse.
1566  *
1567  * bio->bi_private is owned by fs or upper layer, so block layer won't
1568  * touch it after splitting. Meantime it won't be changed by anyone after
1569  * bio is submitted. So this reuse is safe.
1570  */
1571 static inline struct dm_io **dm_poll_list_head(struct bio *bio)
1572 {
1573         return (struct dm_io **)&bio->bi_private;
1574 }
1575
1576 static void dm_queue_poll_io(struct bio *bio, struct dm_io *io)
1577 {
1578         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1579
1580         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST)) {
1581                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1582                 /*
1583                  * Save .bi_private into dm_io, so that we can reuse
1584                  * .bi_private as dm_io list head for storing dm_io list
1585                  */
1586                 io->data = bio->bi_private;
1587
1588                 /* tell block layer to poll for completion */
1589                 bio->bi_cookie = ~BLK_QC_T_NONE;
1590
1591                 io->next = NULL;
1592         } else {
1593                 /*
1594                  * bio recursed due to split, reuse original poll list,
1595                  * and save bio->bi_private too.
1596                  */
1597                 io->data = (*head)->data;
1598                 io->next = *head;
1599         }
1600
1601         *head = io;
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1606  */
1607 static blk_status_t __split_and_process_bio(struct clone_info *ci)
1608 {
1609         struct bio *clone;
1610         struct dm_target *ti;
1611         unsigned len;
1612
1613         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1614         if (unlikely(!ti))
1615                 return BLK_STS_IOERR;
1616
1617         if (unlikely((ci->bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) != 0) &&
1618             unlikely(!dm_target_supports_nowait(ti->type)))
1619                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1620
1621         if (unlikely(ci->is_abnormal_io))
1622                 return __process_abnormal_io(ci, ti);
1623
1624         /*
1625          * Only support bio polling for normal IO, and the target io is
1626          * exactly inside the dm_io instance (verified in dm_poll_dm_io)
1627          */
1628         ci->submit_as_polled = ci->bio->bi_opf & REQ_POLLED;
1629
1630         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1631         setup_split_accounting(ci, len);
1632         clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOIO);
1633         __map_bio(clone);
1634
1635         ci->sector += len;
1636         ci->sector_count -= len;
1637
1638         return BLK_STS_OK;
1639 }
1640
1641 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1642                             struct dm_table *map, struct bio *bio, bool is_abnormal)
1643 {
1644         ci->map = map;
1645         ci->io = alloc_io(md, bio);
1646         ci->bio = bio;
1647         ci->is_abnormal_io = is_abnormal;
1648         ci->submit_as_polled = false;
1649         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1650         ci->sector_count = bio_sectors(bio);
1651
1652         /* Shouldn't happen but sector_count was being set to 0 so... */
1653         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1654             WARN_ON_ONCE(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)) && ci->sector_count))
1655                 ci->sector_count = 0;
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1660  */
1661 static void dm_split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1662                                      struct dm_table *map, struct bio *bio)
1663 {
1664         struct clone_info ci;
1665         struct dm_io *io;
1666         blk_status_t error = BLK_STS_OK;
1667         bool is_abnormal;
1668
1669         is_abnormal = is_abnormal_io(bio);
1670         if (unlikely(is_abnormal)) {
1671                 /*
1672                  * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, etc)
1673                  * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1674                  */
1675                 blk_queue_split(&bio);
1676         }
1677
1678         init_clone_info(&ci, md, map, bio, is_abnormal);
1679         io = ci.io;
1680
1681         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1682                 __send_empty_flush(&ci);
1683                 /* dm_io_complete submits any data associated with flush */
1684                 goto out;
1685         }
1686
1687         error = __split_and_process_bio(&ci);
1688         if (error || !ci.sector_count)
1689                 goto out;
1690         /*
1691          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct() so it gets handled
1692          * *after* bios already submitted have been completely processed.
1693          */
1694         bio_trim(bio, io->sectors, ci.sector_count);
1695         trace_block_split(bio, bio->bi_iter.bi_sector);
1696         bio_inc_remaining(bio);
1697         submit_bio_noacct(bio);
1698 out:
1699         /*
1700          * Drop the extra reference count for non-POLLED bio, and hold one
1701          * reference for POLLED bio, which will be released in dm_poll_bio
1702          *
1703          * Add every dm_io instance into the dm_io list head which is stored
1704          * in bio->bi_private, so that dm_poll_bio can poll them all.
1705          */
1706         if (error || !ci.submit_as_polled) {
1707                 /*
1708                  * In case of submission failure, the extra reference for
1709                  * submitting io isn't consumed yet
1710                  */
1711                 if (error)
1712                         atomic_dec(&io->io_count);
1713                 dm_io_dec_pending(io, error);
1714         } else
1715                 dm_queue_poll_io(bio, io);
1716 }
1717
1718 static void dm_submit_bio(struct bio *bio)
1719 {
1720         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1721         int srcu_idx;
1722         struct dm_table *map;
1723         unsigned bio_opf = bio->bi_opf;
1724
1725         map = dm_get_live_table_bio(md, &srcu_idx, bio_opf);
1726
1727         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1728         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1729             unlikely(!map)) {
1730                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1731                         bio_wouldblock_error(bio);
1732                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1733                         bio_io_error(bio);
1734                 else
1735                         queue_io(md, bio);
1736                 goto out;
1737         }
1738
1739         dm_split_and_process_bio(md, map, bio);
1740 out:
1741         dm_put_live_table_bio(md, srcu_idx, bio_opf);
1742 }
1743
1744 static bool dm_poll_dm_io(struct dm_io *io, struct io_comp_batch *iob,
1745                           unsigned int flags)
1746 {
1747         WARN_ON_ONCE(!dm_tio_is_normal(&io->tio));
1748
1749         /* don't poll if the mapped io is done */
1750         if (atomic_read(&io->io_count) > 1)
1751                 bio_poll(&io->tio.clone, iob, flags);
1752
1753         /* bio_poll holds the last reference */
1754         return atomic_read(&io->io_count) == 1;
1755 }
1756
1757 static int dm_poll_bio(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob,
1758                        unsigned int flags)
1759 {
1760         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1761         struct dm_io *list = *head;
1762         struct dm_io *tmp = NULL;
1763         struct dm_io *curr, *next;
1764
1765         /* Only poll normal bio which was marked as REQ_DM_POLL_LIST */
1766         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST))
1767                 return 0;
1768
1769         WARN_ON_ONCE(!list);
1770
1771         /*
1772          * Restore .bi_private before possibly completing dm_io.
1773          *
1774          * bio_poll() is only possible once @bio has been completely
1775          * submitted via submit_bio_noacct()'s depth-first submission.
1776          * So there is no dm_queue_poll_io() race associated with
1777          * clearing REQ_DM_POLL_LIST here.
1778          */
1779         bio->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
1780         bio->bi_private = list->data;
1781
1782         for (curr = list, next = curr->next; curr; curr = next, next =
1783                         curr ? curr->next : NULL) {
1784                 if (dm_poll_dm_io(curr, iob, flags)) {
1785                         /*
1786                          * clone_endio() has already occurred, so no
1787                          * error handling is needed here.
1788                          */
1789                         __dm_io_dec_pending(curr);
1790                 } else {
1791                         curr->next = tmp;
1792                         tmp = curr;
1793                 }
1794         }
1795
1796         /* Not done? */
1797         if (tmp) {
1798                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1799                 /* Reset bio->bi_private to dm_io list head */
1800                 *head = tmp;
1801                 return 0;
1802         }
1803         return 1;
1804 }
1805
1806 /*-----------------------------------------------------------------
1807  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1808  *---------------------------------------------------------------*/
1809 static void free_minor(int minor)
1810 {
1811         spin_lock(&_minor_lock);
1812         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1813         spin_unlock(&_minor_lock);
1814 }
1815
1816 /*
1817  * See if the device with a specific minor # is free.
1818  */
1819 static int specific_minor(int minor)
1820 {
1821         int r;
1822
1823         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1824                 return -EINVAL;
1825
1826         idr_preload(GFP_KERNEL);
1827         spin_lock(&_minor_lock);
1828
1829         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1830
1831         spin_unlock(&_minor_lock);
1832         idr_preload_end();
1833         if (r < 0)
1834                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1835         return 0;
1836 }
1837
1838 static int next_free_minor(int *minor)
1839 {
1840         int r;
1841
1842         idr_preload(GFP_KERNEL);
1843         spin_lock(&_minor_lock);
1844
1845         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1846
1847         spin_unlock(&_minor_lock);
1848         idr_preload_end();
1849         if (r < 0)
1850                 return r;
1851         *minor = r;
1852         return 0;
1853 }
1854
1855 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1856 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1857 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1858
1859 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1860
1861 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1862 static void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1863 {
1864         dm_destroy_crypto_profile(q->crypto_profile);
1865 }
1866
1867 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1868
1869 static inline void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1870 {
1871 }
1872 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1873
1874 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1875 {
1876         if (md->wq)
1877                 destroy_workqueue(md->wq);
1878         dm_free_md_mempools(md->mempools);
1879
1880         if (md->dax_dev) {
1881                 dax_remove_host(md->disk);
1882                 kill_dax(md->dax_dev);
1883                 put_dax(md->dax_dev);
1884                 md->dax_dev = NULL;
1885         }
1886
1887         dm_cleanup_zoned_dev(md);
1888         if (md->disk) {
1889                 spin_lock(&_minor_lock);
1890                 md->disk->private_data = NULL;
1891                 spin_unlock(&_minor_lock);
1892                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
1893                         dm_sysfs_exit(md);
1894                         del_gendisk(md->disk);
1895                 }
1896                 dm_queue_destroy_crypto_profile(md->queue);
1897                 blk_cleanup_disk(md->disk);
1898         }
1899
1900         if (md->pending_io) {
1901                 free_percpu(md->pending_io);
1902                 md->pending_io = NULL;
1903         }
1904
1905         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1906
1907         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1908         mutex_destroy(&md->type_lock);
1909         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1910         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1911
1912         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1913 }
1914
1915 /*
1916  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1917  */
1918 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1919 {
1920         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1921         struct mapped_device *md;
1922         void *old_md;
1923
1924         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1925         if (!md) {
1926                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1927                 return NULL;
1928         }
1929
1930         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1931                 goto bad_module_get;
1932
1933         /* get a minor number for the dev */
1934         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1935                 r = next_free_minor(&minor);
1936         else
1937                 r = specific_minor(minor);
1938         if (r < 0)
1939                 goto bad_minor;
1940
1941         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1942         if (r < 0)
1943                 goto bad_io_barrier;
1944
1945         md->numa_node_id = numa_node_id;
1946         md->init_tio_pdu = false;
1947         md->type = DM_TYPE_NONE;
1948         mutex_init(&md->suspend_lock);
1949         mutex_init(&md->type_lock);
1950         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1951         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1952         atomic_set(&md->holders, 1);
1953         atomic_set(&md->open_count, 0);
1954         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1955         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1956         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1957         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1958         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1959
1960         /*
1961          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
1962          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
1963          * override accordingly.
1964          */
1965         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
1966         if (!md->disk)
1967                 goto bad;
1968         md->queue = md->disk->queue;
1969
1970         init_waitqueue_head(&md->wait);
1971         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1972         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1973         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1974
1975         md->swap_bios = get_swap_bios();
1976         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
1977         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
1978
1979         md->disk->major = _major;
1980         md->disk->first_minor = minor;
1981         md->disk->minors = 1;
1982         md->disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART;
1983         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1984         md->disk->queue = md->queue;
1985         md->disk->private_data = md;
1986         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1987
1988         if (IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX)) {
1989                 md->dax_dev = alloc_dax(md, &dm_dax_ops);
1990                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
1991                         md->dax_dev = NULL;
1992                         goto bad;
1993                 }
1994                 set_dax_nocache(md->dax_dev);
1995                 set_dax_nomc(md->dax_dev);
1996                 if (dax_add_host(md->dax_dev, md->disk))
1997                         goto bad;
1998         }
1999
2000         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2001
2002         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0, md->name);
2003         if (!md->wq)
2004                 goto bad;
2005
2006         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
2007         if (!md->pending_io)
2008                 goto bad;
2009
2010         dm_stats_init(&md->stats);
2011
2012         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2013         spin_lock(&_minor_lock);
2014         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2015         spin_unlock(&_minor_lock);
2016
2017         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2018
2019         return md;
2020
2021 bad:
2022         cleanup_mapped_device(md);
2023 bad_io_barrier:
2024         free_minor(minor);
2025 bad_minor:
2026         module_put(THIS_MODULE);
2027 bad_module_get:
2028         kvfree(md);
2029         return NULL;
2030 }
2031
2032 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2033
2034 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2035 {
2036         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2037
2038         unlock_fs(md);
2039
2040         cleanup_mapped_device(md);
2041
2042         free_table_devices(&md->table_devices);
2043         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2044         free_minor(minor);
2045
2046         module_put(THIS_MODULE);
2047         kvfree(md);
2048 }
2049
2050 /*
2051  * Bind a table to the device.
2052  */
2053 static void event_callback(void *context)
2054 {
2055         unsigned long flags;
2056         LIST_HEAD(uevents);
2057         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2058
2059         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2060         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2061         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2062
2063         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2064
2065         atomic_inc(&md->event_nr);
2066         wake_up(&md->eventq);
2067         dm_issue_global_event();
2068 }
2069
2070 /*
2071  * Returns old map, which caller must destroy.
2072  */
2073 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2074                                struct queue_limits *limits)
2075 {
2076         struct dm_table *old_map;
2077         sector_t size;
2078         int ret;
2079
2080         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2081
2082         size = dm_table_get_size(t);
2083
2084         /*
2085          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2086          */
2087         if (size != dm_get_size(md))
2088                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2089
2090         if (!get_capacity(md->disk))
2091                 set_capacity(md->disk, size);
2092         else
2093                 set_capacity_and_notify(md->disk, size);
2094
2095         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2096
2097         if (dm_table_request_based(t)) {
2098                 /*
2099                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2100                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2101                  */
2102                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2103
2104                 /*
2105                  * There is no need to reload with request-based dm because the
2106                  * size of front_pad doesn't change.
2107                  *
2108                  * Note for future: If you are to reload bioset, prep-ed
2109                  * requests in the queue may refer to bio from the old bioset,
2110                  * so you must walk through the queue to unprep.
2111                  */
2112                 if (!md->mempools) {
2113                         md->mempools = t->mempools;
2114                         t->mempools = NULL;
2115                 }
2116         } else {
2117                 /*
2118                  * The md may already have mempools that need changing.
2119                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2120                  * because a different table was loaded.
2121                  */
2122                 dm_free_md_mempools(md->mempools);
2123                 md->mempools = t->mempools;
2124                 t->mempools = NULL;
2125         }
2126
2127         ret = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, limits);
2128         if (ret) {
2129                 old_map = ERR_PTR(ret);
2130                 goto out;
2131         }
2132
2133         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2134         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2135         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2136
2137         if (old_map)
2138                 dm_sync_table(md);
2139 out:
2140         return old_map;
2141 }
2142
2143 /*
2144  * Returns unbound table for the caller to free.
2145  */
2146 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2147 {
2148         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2149
2150         if (!map)
2151                 return NULL;
2152
2153         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2154         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2155         dm_sync_table(md);
2156
2157         return map;
2158 }
2159
2160 /*
2161  * Constructor for a new device.
2162  */
2163 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2164 {
2165         struct mapped_device *md;
2166
2167         md = alloc_dev(minor);
2168         if (!md)
2169                 return -ENXIO;
2170
2171         dm_ima_reset_data(md);
2172
2173         *result = md;
2174         return 0;
2175 }
2176
2177 /*
2178  * Functions to manage md->type.
2179  * All are required to hold md->type_lock.
2180  */
2181 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2182 {
2183         mutex_lock(&md->type_lock);
2184 }
2185
2186 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2187 {
2188         mutex_unlock(&md->type_lock);
2189 }
2190
2191 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2192 {
2193         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2194         md->type = type;
2195 }
2196
2197 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2198 {
2199         return md->type;
2200 }
2201
2202 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2203 {
2204         return md->immutable_target_type;
2205 }
2206
2207 /*
2208  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2209  * count on 'md'.
2210  */
2211 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2212 {
2213         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2214         return &md->queue->limits;
2215 }
2216 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2217
2218 /*
2219  * Setup the DM device's queue based on md's type
2220  */
2221 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2222 {
2223         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2224         struct queue_limits limits;
2225         int r;
2226
2227         switch (type) {
2228         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2229                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2230                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2231                 if (r) {
2232                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2233                         return r;
2234                 }
2235                 break;
2236         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2237         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2238                 break;
2239         case DM_TYPE_NONE:
2240                 WARN_ON_ONCE(true);
2241                 break;
2242         }
2243
2244         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2245         if (r) {
2246                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2247                 return r;
2248         }
2249         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2250         if (r)
2251                 return r;
2252
2253         r = add_disk(md->disk);
2254         if (r)
2255                 return r;
2256
2257         r = dm_sysfs_init(md);
2258         if (r) {
2259                 del_gendisk(md->disk);
2260                 return r;
2261         }
2262         md->type = type;
2263         return 0;
2264 }
2265
2266 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2267 {
2268         struct mapped_device *md;
2269         unsigned minor = MINOR(dev);
2270
2271         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2272                 return NULL;
2273
2274         spin_lock(&_minor_lock);
2275
2276         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2277         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2278             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2279                 md = NULL;
2280                 goto out;
2281         }
2282         dm_get(md);
2283 out:
2284         spin_unlock(&_minor_lock);
2285
2286         return md;
2287 }
2288 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2289
2290 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2291 {
2292         return md->interface_ptr;
2293 }
2294
2295 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2296 {
2297         md->interface_ptr = ptr;
2298 }
2299
2300 void dm_get(struct mapped_device *md)
2301 {
2302         atomic_inc(&md->holders);
2303         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2304 }
2305
2306 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2307 {
2308         spin_lock(&_minor_lock);
2309         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2310                 spin_unlock(&_minor_lock);
2311                 return -EBUSY;
2312         }
2313         dm_get(md);
2314         spin_unlock(&_minor_lock);
2315         return 0;
2316 }
2317 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2318
2319 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2320 {
2321         return md->name;
2322 }
2323 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2324
2325 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2326 {
2327         struct dm_table *map;
2328         int srcu_idx;
2329
2330         might_sleep();
2331
2332         spin_lock(&_minor_lock);
2333         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2334         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2335         spin_unlock(&_minor_lock);
2336
2337         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2338
2339         /*
2340          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2341          * do not race with internal suspend.
2342          */
2343         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2344         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2345         if (!dm_suspended_md(md)) {
2346                 dm_table_presuspend_targets(map);
2347                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2348                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2349                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2350         }
2351         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2352         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2353         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2354
2355         /*
2356          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2357          * for example.  Wait for all references to disappear.
2358          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2359          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2360          */
2361         if (wait)
2362                 while (atomic_read(&md->holders))
2363                         msleep(1);
2364         else if (atomic_read(&md->holders))
2365                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2366                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2367
2368         dm_table_destroy(__unbind(md));
2369         free_dev(md);
2370 }
2371
2372 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2373 {
2374         __dm_destroy(md, true);
2375 }
2376
2377 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2378 {
2379         __dm_destroy(md, false);
2380 }
2381
2382 void dm_put(struct mapped_device *md)
2383 {
2384         atomic_dec(&md->holders);
2385 }
2386 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2387
2388 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2389 {
2390         int cpu;
2391         unsigned long sum = 0;
2392
2393         for_each_possible_cpu(cpu)
2394                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2395
2396         return sum != 0;
2397 }
2398
2399 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2400 {
2401         int r = 0;
2402         DEFINE_WAIT(wait);
2403
2404         while (true) {
2405                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2406
2407                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2408                         break;
2409
2410                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2411                         r = -EINTR;
2412                         break;
2413                 }
2414
2415                 io_schedule();
2416         }
2417         finish_wait(&md->wait, &wait);
2418
2419         smp_rmb();
2420
2421         return r;
2422 }
2423
2424 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2425 {
2426         int r = 0;
2427
2428         if (!queue_is_mq(md->queue))
2429                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2430
2431         while (true) {
2432                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2433                         break;
2434
2435                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2436                         r = -EINTR;
2437                         break;
2438                 }
2439
2440                 msleep(5);
2441         }
2442
2443         return r;
2444 }
2445
2446 /*
2447  * Process the deferred bios
2448  */
2449 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2450 {
2451         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2452         struct bio *bio;
2453
2454         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2455                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2456                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2457                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2458
2459                 if (!bio)
2460                         break;
2461
2462                 submit_bio_noacct(bio);
2463         }
2464 }
2465
2466 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2467 {
2468         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2469         smp_mb__after_atomic();
2470         queue_work(md->wq, &md->work);
2471 }
2472
2473 /*
2474  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2475  */
2476 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2477 {
2478         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2479         struct queue_limits limits;
2480         int r;
2481
2482         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2483
2484         /* device must be suspended */
2485         if (!dm_suspended_md(md))
2486                 goto out;
2487
2488         /*
2489          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2490          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2491          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2492          * reappear.
2493          */
2494         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2495                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2496                 if (live_map)
2497                         limits = md->queue->limits;
2498                 dm_put_live_table_fast(md);
2499         }
2500
2501         if (!live_map) {
2502                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2503                 if (r) {
2504                         map = ERR_PTR(r);
2505                         goto out;
2506                 }
2507         }
2508
2509         map = __bind(md, table, &limits);
2510         dm_issue_global_event();
2511
2512 out:
2513         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2514         return map;
2515 }
2516
2517 /*
2518  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2519  * device.
2520  */
2521 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2522 {
2523         int r;
2524
2525         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2526
2527         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2528         if (!r)
2529                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2530         return r;
2531 }
2532
2533 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2534 {
2535         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2536                 return;
2537         thaw_bdev(md->disk->part0);
2538         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2539 }
2540
2541 /*
2542  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2543  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2544  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2545  *
2546  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2547  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2548  * are being added to md->deferred list.
2549  */
2550 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2551                         unsigned suspend_flags, unsigned int task_state,
2552                         int dmf_suspended_flag)
2553 {
2554         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2555         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2556         int r;
2557
2558         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2559
2560         /*
2561          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2562          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2563          */
2564         if (noflush)
2565                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2566         else
2567                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2568
2569         /*
2570          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2571          * provide the .presuspend_undo hook.
2572          */
2573         dm_table_presuspend_targets(map);
2574
2575         /*
2576          * Flush I/O to the device.
2577          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2578          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2579          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2580          */
2581         if (!noflush && do_lockfs) {
2582                 r = lock_fs(md);
2583                 if (r) {
2584                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2585                         return r;
2586                 }
2587         }
2588
2589         /*
2590          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2591          * to target drivers i.e. no one may be executing
2592          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2593          *
2594          * To get all processes out of dm_split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2595          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2596          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2597          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2598          * flush_workqueue(md->wq).
2599          */
2600         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2601         if (map)
2602                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2603
2604         /*
2605          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2606          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2607          */
2608         if (dm_request_based(md))
2609                 dm_stop_queue(md->queue);
2610
2611         flush_workqueue(md->wq);
2612
2613         /*
2614          * At this point no more requests are entering target request routines.
2615          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2616          * to finish.
2617          */
2618         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2619         if (!r)
2620                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2621
2622         if (noflush)
2623                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2624         if (map)
2625                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2626
2627         /* were we interrupted ? */
2628         if (r < 0) {
2629                 dm_queue_flush(md);
2630
2631                 if (dm_request_based(md))
2632                         dm_start_queue(md->queue);
2633
2634                 unlock_fs(md);
2635                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2636                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2637         }
2638
2639         return r;
2640 }
2641
2642 /*
2643  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2644  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2645  * the background.  Before the table can be swapped with
2646  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2647  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2648  */
2649 /*
2650  * Suspend mechanism in request-based dm.
2651  *
2652  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2653  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2654  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2655  *
2656  * To abort suspend, start the request_queue.
2657  */
2658 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2659 {
2660         struct dm_table *map = NULL;
2661         int r = 0;
2662
2663 retry:
2664         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2665
2666         if (dm_suspended_md(md)) {
2667                 r = -EINVAL;
2668                 goto out_unlock;
2669         }
2670
2671         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2672                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2673                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2674                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2675                 if (r)
2676                         return r;
2677                 goto retry;
2678         }
2679
2680         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2681
2682         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2683         if (r)
2684                 goto out_unlock;
2685
2686         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2687         dm_table_postsuspend_targets(map);
2688         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2689
2690 out_unlock:
2691         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2692         return r;
2693 }
2694
2695 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2696 {
2697         if (map) {
2698                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2699                 if (r)
2700                         return r;
2701         }
2702
2703         dm_queue_flush(md);
2704
2705         /*
2706          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2707          * so that mapping of targets can work correctly.
2708          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2709          */
2710         if (dm_request_based(md))
2711                 dm_start_queue(md->queue);
2712
2713         unlock_fs(md);
2714
2715         return 0;
2716 }
2717
2718 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2719 {
2720         int r;
2721         struct dm_table *map = NULL;
2722
2723 retry:
2724         r = -EINVAL;
2725         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2726
2727         if (!dm_suspended_md(md))
2728                 goto out;
2729
2730         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2731                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2732                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2733                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2734                 if (r)
2735                         return r;
2736                 goto retry;
2737         }
2738
2739         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2740         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2741                 goto out;
2742
2743         r = __dm_resume(md, map);
2744         if (r)
2745                 goto out;
2746
2747         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2748 out:
2749         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2750
2751         return r;
2752 }
2753
2754 /*
2755  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2756  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2757  * It may be used only from the kernel.
2758  */
2759
2760 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2761 {
2762         struct dm_table *map = NULL;
2763
2764         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2765
2766         if (md->internal_suspend_count++)
2767                 return; /* nested internal suspend */
2768
2769         if (dm_suspended_md(md)) {
2770                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2771                 return; /* nest suspend */
2772         }
2773
2774         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2775
2776         /*
2777          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2778          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2779          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2780          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2781          */
2782         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2783                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2784
2785         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2786         dm_table_postsuspend_targets(map);
2787         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2788 }
2789
2790 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2791 {
2792         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2793
2794         if (--md->internal_suspend_count)
2795                 return; /* resume from nested internal suspend */
2796
2797         if (dm_suspended_md(md))
2798                 goto done; /* resume from nested suspend */
2799
2800         /*
2801          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2802          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2803          */
2804         (void) __dm_resume(md, NULL);
2805
2806 done:
2807         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2808         smp_mb__after_atomic();
2809         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2810 }
2811
2812 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2813 {
2814         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2815         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2816         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2817 }
2818 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2819
2820 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2821 {
2822         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2823         __dm_internal_resume(md);
2824         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2825 }
2826 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2827
2828 /*
2829  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2830  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2831  */
2832
2833 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2834 {
2835         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2836         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2837                 return;
2838
2839         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2840         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2841         flush_workqueue(md->wq);
2842         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2843 }
2844 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2845
2846 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2847 {
2848         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2849                 goto done;
2850
2851         dm_queue_flush(md);
2852
2853 done:
2854         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2855 }
2856 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2857
2858 /*-----------------------------------------------------------------
2859  * Event notification.
2860  *---------------------------------------------------------------*/
2861 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2862                        unsigned cookie)
2863 {
2864         int r;
2865         unsigned noio_flag;
2866         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2867         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2868
2869         noio_flag = memalloc_noio_save();
2870
2871         if (!cookie)
2872                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2873         else {
2874                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2875                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2876                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2877                                        action, envp);
2878         }
2879
2880         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2881
2882         return r;
2883 }
2884
2885 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2886 {
2887         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2888 }
2889
2890 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2891 {
2892         return atomic_read(&md->event_nr);
2893 }
2894
2895 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2896 {
2897         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2898                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2899 }
2900
2901 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2902 {
2903         unsigned long flags;
2904
2905         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2906         list_add(elist, &md->uevent_list);
2907         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2908 }
2909
2910 /*
2911  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2912  * count on 'md'.
2913  */
2914 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2915 {
2916         return md->disk;
2917 }
2918 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2919
2920 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2921 {
2922         return &md->kobj_holder.kobj;
2923 }
2924
2925 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2926 {
2927         struct mapped_device *md;
2928
2929         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2930
2931         spin_lock(&_minor_lock);
2932         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2933                 md = NULL;
2934                 goto out;
2935         }
2936         dm_get(md);
2937 out:
2938         spin_unlock(&_minor_lock);
2939
2940         return md;
2941 }
2942
2943 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2944 {
2945         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2946 }
2947
2948 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
2949 {
2950         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2951 }
2952
2953 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2954 {
2955         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2956 }
2957
2958 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2959 {
2960         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2961 }
2962
2963 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2964 {
2965         return dm_suspended_md(ti->table->md);
2966 }
2967 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2968
2969 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
2970 {
2971         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
2972 }
2973 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
2974
2975 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2976 {
2977         return __noflush_suspending(ti->table->md);
2978 }
2979 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2980
2981 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2982                                             unsigned per_io_data_size, unsigned min_pool_size,
2983                                             bool integrity, bool poll)
2984 {
2985         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2986         unsigned int pool_size = 0;
2987         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2988         int ret;
2989
2990         if (!pools)
2991                 return NULL;
2992
2993         switch (type) {
2994         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2995         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2996                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2997                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET;
2998                 io_front_pad = roundup(per_io_data_size,  __alignof__(struct dm_io)) + DM_IO_BIO_OFFSET;
2999                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, poll ? BIOSET_PERCPU_CACHE : 0);
3000                 if (ret)
3001                         goto out;
3002                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
3003                         goto out;
3004                 break;
3005         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
3006                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
3007                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
3008                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
3009                 break;
3010         default:
3011                 BUG();
3012         }
3013
3014         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
3015         if (ret)
3016                 goto out;
3017
3018         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
3019                 goto out;
3020
3021         return pools;
3022
3023 out:
3024         dm_free_md_mempools(pools);
3025
3026         return NULL;
3027 }
3028
3029 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3030 {
3031         if (!pools)
3032                 return;
3033
3034         bioset_exit(&pools->bs);
3035         bioset_exit(&pools->io_bs);
3036
3037         kfree(pools);
3038 }
3039
3040 struct dm_pr {
3041         u64     old_key;
3042         u64     new_key;
3043         u32     flags;
3044         bool    fail_early;
3045 };
3046
3047 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3048                       void *data)
3049 {
3050         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3051         struct dm_table *table;
3052         struct dm_target *ti;
3053         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3054
3055         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3056         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3057                 goto out;
3058
3059         /* We only support devices that have a single target */
3060         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3061                 goto out;
3062         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3063
3064         ret = -EINVAL;
3065         if (!ti->type->iterate_devices)
3066                 goto out;
3067
3068         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3069 out:
3070         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3071         return ret;
3072 }
3073
3074 /*
3075  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3076  */
3077 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3078                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3079 {
3080         struct dm_pr *pr = data;
3081         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3082
3083         if (!ops || !ops->pr_register)
3084                 return -EOPNOTSUPP;
3085         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3086 }
3087
3088 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3089                           u32 flags)
3090 {
3091         struct dm_pr pr = {
3092                 .old_key        = old_key,
3093                 .new_key        = new_key,
3094                 .flags          = flags,
3095                 .fail_early     = true,
3096         };
3097         int ret;
3098
3099         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3100         if (ret && new_key) {
3101                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3102                 pr.old_key = new_key;
3103                 pr.new_key = 0;
3104                 pr.flags = 0;
3105                 pr.fail_early = false;
3106                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3107         }
3108
3109         return ret;
3110 }
3111
3112 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3113                          u32 flags)
3114 {
3115         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3116         const struct pr_ops *ops;
3117         int r, srcu_idx;
3118
3119         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3120         if (r < 0)
3121                 goto out;
3122
3123         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3124         if (ops && ops->pr_reserve)
3125                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3126         else
3127                 r = -EOPNOTSUPP;
3128 out:
3129         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3130         return r;
3131 }
3132
3133 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3134 {
3135         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3136         const struct pr_ops *ops;
3137         int r, srcu_idx;
3138
3139         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3140         if (r < 0)
3141                 goto out;
3142
3143         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3144         if (ops && ops->pr_release)
3145                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3146         else
3147                 r = -EOPNOTSUPP;
3148 out:
3149         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3150         return r;
3151 }
3152
3153 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3154                          enum pr_type type, bool abort)
3155 {
3156         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3157         const struct pr_ops *ops;
3158         int r, srcu_idx;
3159
3160         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3161         if (r < 0)
3162                 goto out;
3163
3164         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3165         if (ops && ops->pr_preempt)
3166                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3167         else
3168                 r = -EOPNOTSUPP;
3169 out:
3170         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3171         return r;
3172 }
3173
3174 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3175 {
3176         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3177         const struct pr_ops *ops;
3178         int r, srcu_idx;
3179
3180         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3181         if (r < 0)
3182                 goto out;
3183
3184         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3185         if (ops && ops->pr_clear)
3186                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3187         else
3188                 r = -EOPNOTSUPP;
3189 out:
3190         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3191         return r;
3192 }
3193
3194 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3195         .pr_register    = dm_pr_register,
3196         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3197         .pr_release     = dm_pr_release,
3198         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3199         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3200 };
3201
3202 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3203         .submit_bio = dm_submit_bio,
3204         .poll_bio = dm_poll_bio,
3205         .open = dm_blk_open,
3206         .release = dm_blk_close,
3207         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3208         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3209         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3210         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3211         .owner = THIS_MODULE
3212 };
3213
3214 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3215         .open = dm_blk_open,
3216         .release = dm_blk_close,
3217         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3218         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3219         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3220         .owner = THIS_MODULE
3221 };
3222
3223 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3224         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3225         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3226         .recovery_write = dm_dax_recovery_write,
3227 };
3228
3229 /*
3230  * module hooks
3231  */
3232 module_init(dm_init);
3233 module_exit(dm_exit);
3234
3235 module_param(major, uint, 0);
3236 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3237
3238 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3239 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3240
3241 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3242 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3243
3244 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3245 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3246
3247 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3248 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3249 MODULE_LICENSE("GPL");