OSDN Git Service

block: Fix partition support for host aware zoned block devices
[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
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mutex.h>
15 #include <linux/sched/signal.h>
16 #include <linux/blkpg.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/mempool.h>
19 #include <linux/dax.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/idr.h>
22 #include <linux/uio.h>
23 #include <linux/hdreg.h>
24 #include <linux/delay.h>
25 #include <linux/wait.h>
26 #include <linux/pr.h>
27 #include <linux/refcount.h>
28
29 #define DM_MSG_PREFIX "core"
30
31 /*
32  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
33  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
34  */
35 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
36 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
37
38 static const char *_name = DM_NAME;
39
40 static unsigned int major = 0;
41 static unsigned int _major = 0;
42
43 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
44
45 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
46
47 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
48
49 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
50
51 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
52
53 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
54 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
55
56 void dm_issue_global_event(void)
57 {
58         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
59         wake_up(&dm_global_eventq);
60 }
61
62 /*
63  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
64  */
65 struct clone_info {
66         struct dm_table *map;
67         struct bio *bio;
68         struct dm_io *io;
69         sector_t sector;
70         unsigned sector_count;
71 };
72
73 /*
74  * One of these is allocated per clone bio.
75  */
76 #define DM_TIO_MAGIC 7282014
77 struct dm_target_io {
78         unsigned magic;
79         struct dm_io *io;
80         struct dm_target *ti;
81         unsigned target_bio_nr;
82         unsigned *len_ptr;
83         bool inside_dm_io;
84         struct bio clone;
85 };
86
87 /*
88  * One of these is allocated per original bio.
89  * It contains the first clone used for that original.
90  */
91 #define DM_IO_MAGIC 5191977
92 struct dm_io {
93         unsigned magic;
94         struct mapped_device *md;
95         blk_status_t status;
96         atomic_t io_count;
97         struct bio *orig_bio;
98         unsigned long start_time;
99         spinlock_t endio_lock;
100         struct dm_stats_aux stats_aux;
101         /* last member of dm_target_io is 'struct bio' */
102         struct dm_target_io tio;
103 };
104
105 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
106 {
107         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
108         if (!tio->inside_dm_io)
109                 return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - data_size;
110         return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - offsetof(struct dm_io, tio) - data_size;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
113
114 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
115 {
116         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
117         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
118                 return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_io, tio) + offsetof(struct dm_target_io, clone));
119         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
120         return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_target_io, clone));
121 }
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
123
124 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
125 {
126         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
127 }
128 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
129
130 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
131
132 /*
133  * Bits for the md->flags field.
134  */
135 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
136 #define DMF_SUSPENDED 1
137 #define DMF_FROZEN 2
138 #define DMF_FREEING 3
139 #define DMF_DELETING 4
140 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
141 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
142 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
143
144 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
145 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
146
147 /*
148  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
149  */
150 struct dm_md_mempools {
151         struct bio_set bs;
152         struct bio_set io_bs;
153 };
154
155 struct table_device {
156         struct list_head list;
157         refcount_t count;
158         struct dm_dev dm_dev;
159 };
160
161 /*
162  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
163  */
164 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
165 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
166
167 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
168 {
169         int param = READ_ONCE(*module_param);
170         int modified_param = 0;
171         bool modified = true;
172
173         if (param < min)
174                 modified_param = min;
175         else if (param > max)
176                 modified_param = max;
177         else
178                 modified = false;
179
180         if (modified) {
181                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
182                 param = modified_param;
183         }
184
185         return param;
186 }
187
188 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
189                                unsigned def, unsigned max)
190 {
191         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
192         unsigned modified_param = 0;
193
194         if (!param)
195                 modified_param = def;
196         else if (param > max)
197                 modified_param = max;
198
199         if (modified_param) {
200                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
201                 param = modified_param;
202         }
203
204         return param;
205 }
206
207 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
208 {
209         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
210                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
211 }
212 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
213
214 static unsigned dm_get_numa_node(void)
215 {
216         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
217                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
218 }
219
220 static int __init local_init(void)
221 {
222         int r;
223
224         r = dm_uevent_init();
225         if (r)
226                 return r;
227
228         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
229         if (!deferred_remove_workqueue) {
230                 r = -ENOMEM;
231                 goto out_uevent_exit;
232         }
233
234         _major = major;
235         r = register_blkdev(_major, _name);
236         if (r < 0)
237                 goto out_free_workqueue;
238
239         if (!_major)
240                 _major = r;
241
242         return 0;
243
244 out_free_workqueue:
245         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
246 out_uevent_exit:
247         dm_uevent_exit();
248
249         return r;
250 }
251
252 static void local_exit(void)
253 {
254         flush_scheduled_work();
255         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
256
257         unregister_blkdev(_major, _name);
258         dm_uevent_exit();
259
260         _major = 0;
261
262         DMINFO("cleaned up");
263 }
264
265 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
266         local_init,
267         dm_target_init,
268         dm_linear_init,
269         dm_stripe_init,
270         dm_io_init,
271         dm_kcopyd_init,
272         dm_interface_init,
273         dm_statistics_init,
274 };
275
276 static void (*_exits[])(void) = {
277         local_exit,
278         dm_target_exit,
279         dm_linear_exit,
280         dm_stripe_exit,
281         dm_io_exit,
282         dm_kcopyd_exit,
283         dm_interface_exit,
284         dm_statistics_exit,
285 };
286
287 static int __init dm_init(void)
288 {
289         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
290
291         int r, i;
292
293         for (i = 0; i < count; i++) {
294                 r = _inits[i]();
295                 if (r)
296                         goto bad;
297         }
298
299         return 0;
300
301       bad:
302         while (i--)
303                 _exits[i]();
304
305         return r;
306 }
307
308 static void __exit dm_exit(void)
309 {
310         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
311
312         while (i--)
313                 _exits[i]();
314
315         /*
316          * Should be empty by this point.
317          */
318         idr_destroy(&_minor_idr);
319 }
320
321 /*
322  * Block device functions
323  */
324 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
325 {
326         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
327 }
328
329 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
330 {
331         struct mapped_device *md;
332
333         spin_lock(&_minor_lock);
334
335         md = bdev->bd_disk->private_data;
336         if (!md)
337                 goto out;
338
339         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
340             dm_deleting_md(md)) {
341                 md = NULL;
342                 goto out;
343         }
344
345         dm_get(md);
346         atomic_inc(&md->open_count);
347 out:
348         spin_unlock(&_minor_lock);
349
350         return md ? 0 : -ENXIO;
351 }
352
353 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
354 {
355         struct mapped_device *md;
356
357         spin_lock(&_minor_lock);
358
359         md = disk->private_data;
360         if (WARN_ON(!md))
361                 goto out;
362
363         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
364             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
365                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
366
367         dm_put(md);
368 out:
369         spin_unlock(&_minor_lock);
370 }
371
372 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
373 {
374         return atomic_read(&md->open_count);
375 }
376
377 /*
378  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
379  */
380 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
381 {
382         int r = 0;
383
384         spin_lock(&_minor_lock);
385
386         if (dm_open_count(md)) {
387                 r = -EBUSY;
388                 if (mark_deferred)
389                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
390         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
391                 r = -EEXIST;
392         else
393                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
394
395         spin_unlock(&_minor_lock);
396
397         return r;
398 }
399
400 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
401 {
402         int r = 0;
403
404         spin_lock(&_minor_lock);
405
406         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
407                 r = -EBUSY;
408         else
409                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
410
411         spin_unlock(&_minor_lock);
412
413         return r;
414 }
415
416 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
417 {
418         dm_deferred_remove();
419 }
420
421 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
422 {
423         return get_capacity(md->disk);
424 }
425
426 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
427 {
428         return md->queue;
429 }
430
431 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
432 {
433         return &md->stats;
434 }
435
436 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
437 {
438         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
439
440         return dm_get_geometry(md, geo);
441 }
442
443 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
444 int dm_report_zones_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx, void *data)
445 {
446         struct dm_report_zones_args *args = data;
447         sector_t sector_diff = args->tgt->begin - args->start;
448
449         /*
450          * Ignore zones beyond the target range.
451          */
452         if (zone->start >= args->start + args->tgt->len)
453                 return 0;
454
455         /*
456          * Remap the start sector and write pointer position of the zone
457          * to match its position in the target range.
458          */
459         zone->start += sector_diff;
460         if (zone->type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL) {
461                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
462                         zone->wp = zone->start + zone->len;
463                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
464                         zone->wp = zone->start;
465                 else
466                         zone->wp += sector_diff;
467         }
468
469         args->next_sector = zone->start + zone->len;
470         return args->orig_cb(zone, args->zone_idx++, args->orig_data);
471 }
472 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_report_zones_cb);
473
474 static int dm_blk_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
475                 unsigned int nr_zones, report_zones_cb cb, void *data)
476 {
477         struct mapped_device *md = disk->private_data;
478         struct dm_table *map;
479         int srcu_idx, ret;
480         struct dm_report_zones_args args = {
481                 .next_sector = sector,
482                 .orig_data = data,
483                 .orig_cb = cb,
484         };
485
486         if (dm_suspended_md(md))
487                 return -EAGAIN;
488
489         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
490         if (!map)
491                 return -EIO;
492
493         do {
494                 struct dm_target *tgt;
495
496                 tgt = dm_table_find_target(map, args.next_sector);
497                 if (WARN_ON_ONCE(!tgt->type->report_zones)) {
498                         ret = -EIO;
499                         goto out;
500                 }
501
502                 args.tgt = tgt;
503                 ret = tgt->type->report_zones(tgt, &args, nr_zones);
504                 if (ret < 0)
505                         goto out;
506         } while (args.zone_idx < nr_zones &&
507                  args.next_sector < get_capacity(disk));
508
509         ret = args.zone_idx;
510 out:
511         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
512         return ret;
513 }
514 #else
515 #define dm_blk_report_zones             NULL
516 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
517
518 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
519                             struct block_device **bdev)
520         __acquires(md->io_barrier)
521 {
522         struct dm_target *tgt;
523         struct dm_table *map;
524         int r;
525
526 retry:
527         r = -ENOTTY;
528         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
529         if (!map || !dm_table_get_size(map))
530                 return r;
531
532         /* We only support devices that have a single target */
533         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
534                 return r;
535
536         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
537         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
538                 return r;
539
540         if (dm_suspended_md(md))
541                 return -EAGAIN;
542
543         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
544         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
545                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
546                 msleep(10);
547                 goto retry;
548         }
549
550         return r;
551 }
552
553 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
554         __releases(md->io_barrier)
555 {
556         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
557 }
558
559 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
560                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
561 {
562         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
563         int r, srcu_idx;
564
565         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
566         if (r < 0)
567                 goto out;
568
569         if (r > 0) {
570                 /*
571                  * Target determined this ioctl is being issued against a
572                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
573                  */
574                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
575                         DMWARN_LIMIT(
576         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
577                                 current->comm, cmd);
578                         r = -ENOIOCTLCMD;
579                         goto out;
580                 }
581         }
582
583         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
584 out:
585         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
586         return r;
587 }
588
589 static void start_io_acct(struct dm_io *io);
590
591 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
592 {
593         struct dm_io *io;
594         struct dm_target_io *tio;
595         struct bio *clone;
596
597         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
598         if (!clone)
599                 return NULL;
600
601         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
602         tio->inside_dm_io = true;
603         tio->io = NULL;
604
605         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
606         io->magic = DM_IO_MAGIC;
607         io->status = 0;
608         atomic_set(&io->io_count, 1);
609         io->orig_bio = bio;
610         io->md = md;
611         spin_lock_init(&io->endio_lock);
612
613         start_io_acct(io);
614
615         return io;
616 }
617
618 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
619 {
620         bio_put(&io->tio.clone);
621 }
622
623 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
624                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
625 {
626         struct dm_target_io *tio;
627
628         if (!ci->io->tio.io) {
629                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
630                 tio = &ci->io->tio;
631         } else {
632                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
633                 if (!clone)
634                         return NULL;
635
636                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
637                 tio->inside_dm_io = false;
638         }
639
640         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
641         tio->io = ci->io;
642         tio->ti = ti;
643         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
644
645         return tio;
646 }
647
648 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
649 {
650         if (tio->inside_dm_io)
651                 return;
652         bio_put(&tio->clone);
653 }
654
655 static bool md_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
656 {
657         int cpu;
658         struct hd_struct *part = &dm_disk(md)->part0;
659         long sum = 0;
660
661         for_each_possible_cpu(cpu) {
662                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
663                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
664         }
665
666         return sum != 0;
667 }
668
669 static bool md_in_flight(struct mapped_device *md)
670 {
671         if (queue_is_mq(md->queue))
672                 return blk_mq_queue_inflight(md->queue);
673         else
674                 return md_in_flight_bios(md);
675 }
676
677 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
678 {
679         struct mapped_device *md = io->md;
680         struct bio *bio = io->orig_bio;
681
682         io->start_time = jiffies;
683
684         generic_start_io_acct(md->queue, bio_op(bio), bio_sectors(bio),
685                               &dm_disk(md)->part0);
686
687         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
688                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
689                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
690                                     false, 0, &io->stats_aux);
691 }
692
693 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
694 {
695         struct mapped_device *md = io->md;
696         struct bio *bio = io->orig_bio;
697         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
698
699         generic_end_io_acct(md->queue, bio_op(bio), &dm_disk(md)->part0,
700                             io->start_time);
701
702         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
703                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
704                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
705                                     true, duration, &io->stats_aux);
706
707         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
708         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
709                 wake_up(&md->wait);
710 }
711
712 /*
713  * Add the bio to the list of deferred io.
714  */
715 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
716 {
717         unsigned long flags;
718
719         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
720         bio_list_add(&md->deferred, bio);
721         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
722         queue_work(md->wq, &md->work);
723 }
724
725 /*
726  * Everyone (including functions in this file), should use this
727  * function to access the md->map field, and make sure they call
728  * dm_put_live_table() when finished.
729  */
730 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
731 {
732         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
733
734         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
735 }
736
737 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
738 {
739         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
740 }
741
742 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
743 {
744         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
745         synchronize_rcu_expedited();
746 }
747
748 /*
749  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
750  * The caller must not block between these two functions.
751  */
752 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
753 {
754         rcu_read_lock();
755         return rcu_dereference(md->map);
756 }
757
758 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
759 {
760         rcu_read_unlock();
761 }
762
763 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
764
765 /*
766  * Open a table device so we can use it as a map destination.
767  */
768 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
769                              struct mapped_device *md)
770 {
771         struct block_device *bdev;
772
773         int r;
774
775         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
776
777         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
778         if (IS_ERR(bdev))
779                 return PTR_ERR(bdev);
780
781         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
782         if (r) {
783                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
784                 return r;
785         }
786
787         td->dm_dev.bdev = bdev;
788         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
789         return 0;
790 }
791
792 /*
793  * Close a table device that we've been using.
794  */
795 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
796 {
797         if (!td->dm_dev.bdev)
798                 return;
799
800         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
801         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
802         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
803         td->dm_dev.bdev = NULL;
804         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
805 }
806
807 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
808                                               fmode_t mode)
809 {
810         struct table_device *td;
811
812         list_for_each_entry(td, l, list)
813                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
814                         return td;
815
816         return NULL;
817 }
818
819 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
820                         struct dm_dev **result)
821 {
822         int r;
823         struct table_device *td;
824
825         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
826         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
827         if (!td) {
828                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
829                 if (!td) {
830                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
831                         return -ENOMEM;
832                 }
833
834                 td->dm_dev.mode = mode;
835                 td->dm_dev.bdev = NULL;
836
837                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
838                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
839                         kfree(td);
840                         return r;
841                 }
842
843                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
844
845                 refcount_set(&td->count, 1);
846                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
847         } else {
848                 refcount_inc(&td->count);
849         }
850         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
851
852         *result = &td->dm_dev;
853         return 0;
854 }
855 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
856
857 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
858 {
859         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
860
861         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
862         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
863                 close_table_device(td, md);
864                 list_del(&td->list);
865                 kfree(td);
866         }
867         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
868 }
869 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
870
871 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
872 {
873         struct list_head *tmp, *next;
874
875         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
876                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
877
878                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
879                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
880                 kfree(td);
881         }
882 }
883
884 /*
885  * Get the geometry associated with a dm device
886  */
887 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
888 {
889         *geo = md->geometry;
890
891         return 0;
892 }
893
894 /*
895  * Set the geometry of a device.
896  */
897 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
898 {
899         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
900
901         if (geo->start > sz) {
902                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
903                 return -EINVAL;
904         }
905
906         md->geometry = *geo;
907
908         return 0;
909 }
910
911 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
912 {
913         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
914 }
915
916 /*
917  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
918  * cloned into, completing the original io if necc.
919  */
920 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
921 {
922         unsigned long flags;
923         blk_status_t io_error;
924         struct bio *bio;
925         struct mapped_device *md = io->md;
926
927         /* Push-back supersedes any I/O errors */
928         if (unlikely(error)) {
929                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
930                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
931                         io->status = error;
932                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
933         }
934
935         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
936                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
937                         /*
938                          * Target requested pushing back the I/O.
939                          */
940                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
941                         if (__noflush_suspending(md))
942                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
943                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
944                         else
945                                 /* noflush suspend was interrupted. */
946                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
947                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
948                 }
949
950                 io_error = io->status;
951                 bio = io->orig_bio;
952                 end_io_acct(io);
953                 free_io(md, io);
954
955                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
956                         return;
957
958                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
959                         /*
960                          * Preflush done for flush with data, reissue
961                          * without REQ_PREFLUSH.
962                          */
963                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
964                         queue_io(md, bio);
965                 } else {
966                         /* done with normal IO or empty flush */
967                         if (io_error)
968                                 bio->bi_status = io_error;
969                         bio_endio(bio);
970                 }
971         }
972 }
973
974 void disable_discard(struct mapped_device *md)
975 {
976         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
977
978         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
979         limits->max_discard_sectors = 0;
980         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_DISCARD, md->queue);
981 }
982
983 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
984 {
985         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
986
987         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
988         limits->max_write_same_sectors = 0;
989 }
990
991 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
992 {
993         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
994
995         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
996         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
997 }
998
999 static void clone_endio(struct bio *bio)
1000 {
1001         blk_status_t error = bio->bi_status;
1002         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1003         struct dm_io *io = tio->io;
1004         struct mapped_device *md = tio->io->md;
1005         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
1006
1007         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET) && md->type != DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
1008                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1009                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_discard_sectors)
1010                         disable_discard(md);
1011                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
1012                          !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
1013                         disable_write_same(md);
1014                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1015                          !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
1016                         disable_write_zeroes(md);
1017         }
1018
1019         if (endio) {
1020                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
1021                 switch (r) {
1022                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1023                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1024                         /*FALLTHRU*/
1025                 case DM_ENDIO_DONE:
1026                         break;
1027                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1028                         /* The target will handle the io */
1029                         return;
1030                 default:
1031                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1032                         BUG();
1033                 }
1034         }
1035
1036         free_tio(tio);
1037         dec_pending(io, error);
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1042  * target boundary.
1043  */
1044 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1045 {
1046         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1047
1048         return ti->len - target_offset;
1049 }
1050
1051 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1052 {
1053         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1054         sector_t offset, max_len;
1055
1056         /*
1057          * Does the target need to split even further?
1058          */
1059         if (ti->max_io_len) {
1060                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1061                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1062                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1063                 else
1064                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1065                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1066
1067                 if (len > max_len)
1068                         len = max_len;
1069         }
1070
1071         return len;
1072 }
1073
1074 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1075 {
1076         if (len > UINT_MAX) {
1077                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1078                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1079                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1080                 return -EINVAL;
1081         }
1082
1083         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1084
1085         return 0;
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1088
1089 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1090                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1091         __acquires(md->io_barrier)
1092 {
1093         struct dm_table *map;
1094         struct dm_target *ti;
1095
1096         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1097         if (!map)
1098                 return NULL;
1099
1100         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1101         if (!ti)
1102                 return NULL;
1103
1104         return ti;
1105 }
1106
1107 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1108                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1109 {
1110         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1111         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1112         struct dm_target *ti;
1113         long len, ret = -EIO;
1114         int srcu_idx;
1115
1116         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1117
1118         if (!ti)
1119                 goto out;
1120         if (!ti->type->direct_access)
1121                 goto out;
1122         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
1123         if (len < 1)
1124                 goto out;
1125         nr_pages = min(len, nr_pages);
1126         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1127
1128  out:
1129         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1130
1131         return ret;
1132 }
1133
1134 static bool dm_dax_supported(struct dax_device *dax_dev, struct block_device *bdev,
1135                 int blocksize, sector_t start, sector_t len)
1136 {
1137         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1138         struct dm_table *map;
1139         int srcu_idx;
1140         bool ret;
1141
1142         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1143         if (!map)
1144                 return false;
1145
1146         ret = dm_table_supports_dax(map, device_supports_dax, &blocksize);
1147
1148         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1149
1150         return ret;
1151 }
1152
1153 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1154                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1155 {
1156         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1157         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1158         struct dm_target *ti;
1159         long ret = 0;
1160         int srcu_idx;
1161
1162         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1163
1164         if (!ti)
1165                 goto out;
1166         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1167                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1168                 goto out;
1169         }
1170         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1171  out:
1172         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1173
1174         return ret;
1175 }
1176
1177 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1178                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1179 {
1180         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1181         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1182         struct dm_target *ti;
1183         long ret = 0;
1184         int srcu_idx;
1185
1186         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1187
1188         if (!ti)
1189                 goto out;
1190         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1191                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1192                 goto out;
1193         }
1194         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1195  out:
1196         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1197
1198         return ret;
1199 }
1200
1201 /*
1202  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1203  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_RESET,
1204  * REQ_OP_ZONE_OPEN, REQ_OP_ZONE_CLOSE and REQ_OP_ZONE_FINISH.
1205  *
1206  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1207  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1208  * sent in a next bio.
1209  *
1210  * A diagram that explains the arithmetics:
1211  * +--------------------+---------------+-------+
1212  * |         1          |       2       |   3   |
1213  * +--------------------+---------------+-------+
1214  *
1215  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1216  *                      <------- bi_size ------->
1217  *                      <-- n_sectors -->
1218  *
1219  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1220  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1221  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1222  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1223  *       to make it empty)
1224  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1225  *
1226  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1227  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1228  * copies of the bio.
1229  */
1230 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1231 {
1232         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1233         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1234         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1235         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1236         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1237         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1238         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1239 }
1240 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1241
1242 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1243 {
1244         int r;
1245         sector_t sector;
1246         struct bio *clone = &tio->clone;
1247         struct dm_io *io = tio->io;
1248         struct mapped_device *md = io->md;
1249         struct dm_target *ti = tio->ti;
1250         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1251
1252         clone->bi_end_io = clone_endio;
1253
1254         /*
1255          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1256          * anything, the target has assumed ownership of
1257          * this io.
1258          */
1259         atomic_inc(&io->io_count);
1260         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1261
1262         r = ti->type->map(ti, clone);
1263         switch (r) {
1264         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1265                 break;
1266         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1267                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1268                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1269                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1270                 if (md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1271                         ret = direct_make_request(clone);
1272                 else
1273                         ret = generic_make_request(clone);
1274                 break;
1275         case DM_MAPIO_KILL:
1276                 free_tio(tio);
1277                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1278                 break;
1279         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1280                 free_tio(tio);
1281                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1282                 break;
1283         default:
1284                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1285                 BUG();
1286         }
1287
1288         return ret;
1289 }
1290
1291 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1292 {
1293         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1294         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1299  */
1300 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1301                      sector_t sector, unsigned len)
1302 {
1303         struct bio *clone = &tio->clone;
1304
1305         __bio_clone_fast(clone, bio);
1306
1307         if (bio_integrity(bio)) {
1308                 int r;
1309
1310                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1311                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1312                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1313                                 dm_device_name(tio->io->md),
1314                                 tio->ti->type->name);
1315                         return -EIO;
1316                 }
1317
1318                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1319                 if (r < 0)
1320                         return r;
1321         }
1322
1323         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1324         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1325
1326         if (bio_integrity(bio))
1327                 bio_integrity_trim(clone);
1328
1329         return 0;
1330 }
1331
1332 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1333                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1334 {
1335         struct dm_target_io *tio;
1336         int try;
1337
1338         if (!num_bios)
1339                 return;
1340
1341         if (num_bios == 1) {
1342                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1343                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1344                 return;
1345         }
1346
1347         for (try = 0; try < 2; try++) {
1348                 int bio_nr;
1349                 struct bio *bio;
1350
1351                 if (try)
1352                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1353                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1354                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1355                         if (!tio)
1356                                 break;
1357
1358                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1359                 }
1360                 if (try)
1361                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1362                 if (bio_nr == num_bios)
1363                         return;
1364
1365                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1366                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1367                         free_tio(tio);
1368                 }
1369         }
1370 }
1371
1372 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1373                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1374 {
1375         struct bio *clone = &tio->clone;
1376
1377         tio->len_ptr = len;
1378
1379         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1380         if (len)
1381                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1382
1383         return __map_bio(tio);
1384 }
1385
1386 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1387                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1388 {
1389         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1390         struct bio *bio;
1391         struct dm_target_io *tio;
1392
1393         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1394
1395         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1396                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1397                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1398         }
1399 }
1400
1401 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1402 {
1403         unsigned target_nr = 0;
1404         struct dm_target *ti;
1405
1406         /*
1407          * Empty flush uses a statically initialized bio, as the base for
1408          * cloning.  However, blkg association requires that a bdev is
1409          * associated with a gendisk, which doesn't happen until the bdev is
1410          * opened.  So, blkg association is done at issue time of the flush
1411          * rather than when the device is created in alloc_dev().
1412          */
1413         bio_set_dev(ci->bio, ci->io->md->bdev);
1414
1415         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1416         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1417                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1418
1419         bio_disassociate_blkg(ci->bio);
1420
1421         return 0;
1422 }
1423
1424 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1425                                     sector_t sector, unsigned *len)
1426 {
1427         struct bio *bio = ci->bio;
1428         struct dm_target_io *tio;
1429         int r;
1430
1431         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1432         tio->len_ptr = len;
1433         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1434         if (r < 0) {
1435                 free_tio(tio);
1436                 return r;
1437         }
1438         (void) __map_bio(tio);
1439
1440         return 0;
1441 }
1442
1443 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1444
1445 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1446 {
1447         return ti->num_discard_bios;
1448 }
1449
1450 static unsigned get_num_secure_erase_bios(struct dm_target *ti)
1451 {
1452         return ti->num_secure_erase_bios;
1453 }
1454
1455 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1456 {
1457         return ti->num_write_same_bios;
1458 }
1459
1460 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1461 {
1462         return ti->num_write_zeroes_bios;
1463 }
1464
1465 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1466                                        unsigned num_bios)
1467 {
1468         unsigned len;
1469
1470         /*
1471          * Even though the device advertised support for this type of
1472          * request, that does not mean every target supports it, and
1473          * reconfiguration might also have changed that since the
1474          * check was performed.
1475          */
1476         if (!num_bios)
1477                 return -EOPNOTSUPP;
1478
1479         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1480
1481         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1482
1483         ci->sector += len;
1484         ci->sector_count -= len;
1485
1486         return 0;
1487 }
1488
1489 static int __send_discard(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1490 {
1491         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_discard_bios(ti));
1492 }
1493
1494 static int __send_secure_erase(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1495 {
1496         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_secure_erase_bios(ti));
1497 }
1498
1499 static int __send_write_same(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1500 {
1501         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_same_bios(ti));
1502 }
1503
1504 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1505 {
1506         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_zeroes_bios(ti));
1507 }
1508
1509 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1510 {
1511         bool r = false;
1512
1513         switch (bio_op(bio)) {
1514         case REQ_OP_DISCARD:
1515         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1516         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1517         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1518                 r = true;
1519                 break;
1520         }
1521
1522         return r;
1523 }
1524
1525 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1526                                   int *result)
1527 {
1528         struct bio *bio = ci->bio;
1529
1530         if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
1531                 *result = __send_discard(ci, ti);
1532         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_SECURE_ERASE)
1533                 *result = __send_secure_erase(ci, ti);
1534         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME)
1535                 *result = __send_write_same(ci, ti);
1536         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES)
1537                 *result = __send_write_zeroes(ci, ti);
1538         else
1539                 return false;
1540
1541         return true;
1542 }
1543
1544 /*
1545  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1546  */
1547 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1548 {
1549         struct dm_target *ti;
1550         unsigned len;
1551         int r;
1552
1553         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1554         if (!ti)
1555                 return -EIO;
1556
1557         if (__process_abnormal_io(ci, ti, &r))
1558                 return r;
1559
1560         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1561
1562         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1563         if (r < 0)
1564                 return r;
1565
1566         ci->sector += len;
1567         ci->sector_count -= len;
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1573                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1574 {
1575         ci->map = map;
1576         ci->io = alloc_io(md, bio);
1577         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1578 }
1579
1580 #define __dm_part_stat_sub(part, field, subnd)  \
1581         (part_stat_get(part, field) -= (subnd))
1582
1583 /*
1584  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1585  */
1586 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1587                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1588 {
1589         struct clone_info ci;
1590         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1591         int error = 0;
1592
1593         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1594
1595         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1596                 struct bio flush_bio;
1597
1598                 /*
1599                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1600                  * need to reference it after submit. It's just used as
1601                  * the basis for the clone(s).
1602                  */
1603                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1604                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1605                 ci.bio = &flush_bio;
1606                 ci.sector_count = 0;
1607                 error = __send_empty_flush(&ci);
1608                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1609         } else if (op_is_zone_mgmt(bio_op(bio))) {
1610                 ci.bio = bio;
1611                 ci.sector_count = 0;
1612                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1613         } else {
1614                 ci.bio = bio;
1615                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1616                 while (ci.sector_count && !error) {
1617                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1618                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1619                                 /*
1620                                  * Remainder must be passed to generic_make_request()
1621                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1622                                  * have been completely processed.
1623                                  * We take a clone of the original to store in
1624                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1625                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1626                                  */
1627                                 struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1628                                                           GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1629                                 ci.io->orig_bio = b;
1630
1631                                 /*
1632                                  * Adjust IO stats for each split, otherwise upon queue
1633                                  * reentry there will be redundant IO accounting.
1634                                  * NOTE: this is a stop-gap fix, a proper fix involves
1635                                  * significant refactoring of DM core's bio splitting
1636                                  * (by eliminating DM's splitting and just using bio_split)
1637                                  */
1638                                 part_stat_lock();
1639                                 __dm_part_stat_sub(&dm_disk(md)->part0,
1640                                                    sectors[op_stat_group(bio_op(bio))], ci.sector_count);
1641                                 part_stat_unlock();
1642
1643                                 bio_chain(b, bio);
1644                                 trace_block_split(md->queue, b, bio->bi_iter.bi_sector);
1645                                 ret = generic_make_request(bio);
1646                                 break;
1647                         }
1648                 }
1649         }
1650
1651         /* drop the extra reference count */
1652         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1653         return ret;
1654 }
1655
1656 /*
1657  * Optimized variant of __split_and_process_bio that leverages the
1658  * fact that targets that use it do _not_ have a need to split bios.
1659  */
1660 static blk_qc_t __process_bio(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
1661                               struct bio *bio, struct dm_target *ti)
1662 {
1663         struct clone_info ci;
1664         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1665         int error = 0;
1666
1667         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1668
1669         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1670                 struct bio flush_bio;
1671
1672                 /*
1673                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1674                  * need to reference it after submit. It's just used as
1675                  * the basis for the clone(s).
1676                  */
1677                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1678                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1679                 ci.bio = &flush_bio;
1680                 ci.sector_count = 0;
1681                 error = __send_empty_flush(&ci);
1682                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1683         } else {
1684                 struct dm_target_io *tio;
1685
1686                 ci.bio = bio;
1687                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1688                 if (__process_abnormal_io(&ci, ti, &error))
1689                         goto out;
1690
1691                 tio = alloc_tio(&ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1692                 ret = __clone_and_map_simple_bio(&ci, tio, NULL);
1693         }
1694 out:
1695         /* drop the extra reference count */
1696         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1697         return ret;
1698 }
1699
1700 static void dm_queue_split(struct mapped_device *md, struct dm_target *ti, struct bio **bio)
1701 {
1702         unsigned len, sector_count;
1703
1704         sector_count = bio_sectors(*bio);
1705         len = min_t(sector_t, max_io_len((*bio)->bi_iter.bi_sector, ti), sector_count);
1706
1707         if (sector_count > len) {
1708                 struct bio *split = bio_split(*bio, len, GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1709
1710                 bio_chain(split, *bio);
1711                 trace_block_split(md->queue, split, (*bio)->bi_iter.bi_sector);
1712                 generic_make_request(*bio);
1713                 *bio = split;
1714         }
1715 }
1716
1717 static blk_qc_t dm_process_bio(struct mapped_device *md,
1718                                struct dm_table *map, struct bio *bio)
1719 {
1720         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1721         struct dm_target *ti = md->immutable_target;
1722
1723         if (unlikely(!map)) {
1724                 bio_io_error(bio);
1725                 return ret;
1726         }
1727
1728         if (!ti) {
1729                 ti = dm_table_find_target(map, bio->bi_iter.bi_sector);
1730                 if (unlikely(!ti)) {
1731                         bio_io_error(bio);
1732                         return ret;
1733                 }
1734         }
1735
1736         /*
1737          * If in ->make_request_fn we need to use blk_queue_split(), otherwise
1738          * queue_limits for abnormal requests (e.g. discard, writesame, etc)
1739          * won't be imposed.
1740          */
1741         if (current->bio_list) {
1742                 blk_queue_split(md->queue, &bio);
1743                 if (!is_abnormal_io(bio))
1744                         dm_queue_split(md, ti, &bio);
1745         }
1746
1747         if (dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1748                 return __process_bio(md, map, bio, ti);
1749         else
1750                 return __split_and_process_bio(md, map, bio);
1751 }
1752
1753 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1754 {
1755         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1756         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1757         int srcu_idx;
1758         struct dm_table *map;
1759
1760         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1761
1762         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1763         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1764                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1765
1766                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1767                         queue_io(md, bio);
1768                 else
1769                         bio_io_error(bio);
1770                 return ret;
1771         }
1772
1773         ret = dm_process_bio(md, map, bio);
1774
1775         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1776         return ret;
1777 }
1778
1779 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1780 {
1781         int r = bdi_bits;
1782         struct mapped_device *md = congested_data;
1783         struct dm_table *map;
1784
1785         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1786                 if (dm_request_based(md)) {
1787                         /*
1788                          * With request-based DM we only need to check the
1789                          * top-level queue for congestion.
1790                          */
1791                         r = md->queue->backing_dev_info->wb.state & bdi_bits;
1792                 } else {
1793                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1794                         if (map)
1795                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1796                         dm_put_live_table_fast(md);
1797                 }
1798         }
1799
1800         return r;
1801 }
1802
1803 /*-----------------------------------------------------------------
1804  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1805  *---------------------------------------------------------------*/
1806 static void free_minor(int minor)
1807 {
1808         spin_lock(&_minor_lock);
1809         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1810         spin_unlock(&_minor_lock);
1811 }
1812
1813 /*
1814  * See if the device with a specific minor # is free.
1815  */
1816 static int specific_minor(int minor)
1817 {
1818         int r;
1819
1820         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1821                 return -EINVAL;
1822
1823         idr_preload(GFP_KERNEL);
1824         spin_lock(&_minor_lock);
1825
1826         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1827
1828         spin_unlock(&_minor_lock);
1829         idr_preload_end();
1830         if (r < 0)
1831                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1832         return 0;
1833 }
1834
1835 static int next_free_minor(int *minor)
1836 {
1837         int r;
1838
1839         idr_preload(GFP_KERNEL);
1840         spin_lock(&_minor_lock);
1841
1842         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1843
1844         spin_unlock(&_minor_lock);
1845         idr_preload_end();
1846         if (r < 0)
1847                 return r;
1848         *minor = r;
1849         return 0;
1850 }
1851
1852 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1853 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1854
1855 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1856
1857 static void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1858 {
1859         /*
1860          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1861          */
1862         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
1863         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
1864 }
1865
1866 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1867 {
1868         if (md->wq)
1869                 destroy_workqueue(md->wq);
1870         bioset_exit(&md->bs);
1871         bioset_exit(&md->io_bs);
1872
1873         if (md->dax_dev) {
1874                 kill_dax(md->dax_dev);
1875                 put_dax(md->dax_dev);
1876                 md->dax_dev = NULL;
1877         }
1878
1879         if (md->disk) {
1880                 spin_lock(&_minor_lock);
1881                 md->disk->private_data = NULL;
1882                 spin_unlock(&_minor_lock);
1883                 del_gendisk(md->disk);
1884                 put_disk(md->disk);
1885         }
1886
1887         if (md->queue)
1888                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1889
1890         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1891
1892         if (md->bdev) {
1893                 bdput(md->bdev);
1894                 md->bdev = NULL;
1895         }
1896
1897         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1898         mutex_destroy(&md->type_lock);
1899         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1900
1901         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1902 }
1903
1904 /*
1905  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1906  */
1907 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1908 {
1909         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1910         struct mapped_device *md;
1911         void *old_md;
1912
1913         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1914         if (!md) {
1915                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1916                 return NULL;
1917         }
1918
1919         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1920                 goto bad_module_get;
1921
1922         /* get a minor number for the dev */
1923         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1924                 r = next_free_minor(&minor);
1925         else
1926                 r = specific_minor(minor);
1927         if (r < 0)
1928                 goto bad_minor;
1929
1930         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1931         if (r < 0)
1932                 goto bad_io_barrier;
1933
1934         md->numa_node_id = numa_node_id;
1935         md->init_tio_pdu = false;
1936         md->type = DM_TYPE_NONE;
1937         mutex_init(&md->suspend_lock);
1938         mutex_init(&md->type_lock);
1939         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1940         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1941         atomic_set(&md->holders, 1);
1942         atomic_set(&md->open_count, 0);
1943         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1944         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1945         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1946         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1947         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1948
1949         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id);
1950         if (!md->queue)
1951                 goto bad;
1952         md->queue->queuedata = md;
1953         /*
1954          * default to bio-based required ->make_request_fn until DM
1955          * table is loaded and md->type established. If request-based
1956          * table is loaded: blk-mq will override accordingly.
1957          */
1958         blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
1959
1960         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1961         if (!md->disk)
1962                 goto bad;
1963
1964         init_waitqueue_head(&md->wait);
1965         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1966         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1967         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1968
1969         md->disk->major = _major;
1970         md->disk->first_minor = minor;
1971         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1972         md->disk->queue = md->queue;
1973         md->disk->private_data = md;
1974         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1975
1976         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1977                 md->dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name,
1978                                         &dm_dax_ops, 0);
1979                 if (!md->dax_dev)
1980                         goto bad;
1981         }
1982
1983         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1984         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1985
1986         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1987         if (!md->wq)
1988                 goto bad;
1989
1990         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1991         if (!md->bdev)
1992                 goto bad;
1993
1994         dm_stats_init(&md->stats);
1995
1996         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1997         spin_lock(&_minor_lock);
1998         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1999         spin_unlock(&_minor_lock);
2000
2001         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2002
2003         return md;
2004
2005 bad:
2006         cleanup_mapped_device(md);
2007 bad_io_barrier:
2008         free_minor(minor);
2009 bad_minor:
2010         module_put(THIS_MODULE);
2011 bad_module_get:
2012         kvfree(md);
2013         return NULL;
2014 }
2015
2016 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2017
2018 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2019 {
2020         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2021
2022         unlock_fs(md);
2023
2024         cleanup_mapped_device(md);
2025
2026         free_table_devices(&md->table_devices);
2027         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2028         free_minor(minor);
2029
2030         module_put(THIS_MODULE);
2031         kvfree(md);
2032 }
2033
2034 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2035 {
2036         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2037         int ret = 0;
2038
2039         if (dm_table_bio_based(t)) {
2040                 /*
2041                  * The md may already have mempools that need changing.
2042                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2043                  * because a different table was loaded.
2044                  */
2045                 bioset_exit(&md->bs);
2046                 bioset_exit(&md->io_bs);
2047
2048         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
2049                 /*
2050                  * There's no need to reload with request-based dm
2051                  * because the size of front_pad doesn't change.
2052                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2053                  * prep-ed requests in the queue may refer
2054                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2055                  * through the queue to unprep.
2056                  */
2057                 goto out;
2058         }
2059
2060         BUG_ON(!p ||
2061                bioset_initialized(&md->bs) ||
2062                bioset_initialized(&md->io_bs));
2063
2064         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
2065         if (ret)
2066                 goto out;
2067         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
2068         if (ret)
2069                 bioset_exit(&md->bs);
2070 out:
2071         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
2072         dm_table_free_md_mempools(t);
2073         return ret;
2074 }
2075
2076 /*
2077  * Bind a table to the device.
2078  */
2079 static void event_callback(void *context)
2080 {
2081         unsigned long flags;
2082         LIST_HEAD(uevents);
2083         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2084
2085         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2086         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2087         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2088
2089         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2090
2091         atomic_inc(&md->event_nr);
2092         wake_up(&md->eventq);
2093         dm_issue_global_event();
2094 }
2095
2096 /*
2097  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2098  */
2099 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2100 {
2101         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2102
2103         set_capacity(md->disk, size);
2104
2105         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2106 }
2107
2108 /*
2109  * Returns old map, which caller must destroy.
2110  */
2111 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2112                                struct queue_limits *limits)
2113 {
2114         struct dm_table *old_map;
2115         struct request_queue *q = md->queue;
2116         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2117         sector_t size;
2118         int ret;
2119
2120         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2121
2122         size = dm_table_get_size(t);
2123
2124         /*
2125          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2126          */
2127         if (size != dm_get_size(md))
2128                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2129
2130         __set_size(md, size);
2131
2132         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2133
2134         /*
2135          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2136          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2137          * I/O mapping before resume.
2138          * This must be done before setting the queue restrictions,
2139          * because request-based dm may be run just after the setting.
2140          */
2141         if (request_based)
2142                 dm_stop_queue(q);
2143
2144         if (request_based || md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
2145                 /*
2146                  * Leverage the fact that request-based DM targets and
2147                  * NVMe bio based targets are immutable singletons
2148                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq;
2149                  *   and __process_bio.
2150                  */
2151                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2152         }
2153
2154         ret = __bind_mempools(md, t);
2155         if (ret) {
2156                 old_map = ERR_PTR(ret);
2157                 goto out;
2158         }
2159
2160         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2161         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2162         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2163
2164         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2165         if (old_map)
2166                 dm_sync_table(md);
2167
2168 out:
2169         return old_map;
2170 }
2171
2172 /*
2173  * Returns unbound table for the caller to free.
2174  */
2175 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2176 {
2177         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2178
2179         if (!map)
2180                 return NULL;
2181
2182         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2183         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2184         dm_sync_table(md);
2185
2186         return map;
2187 }
2188
2189 /*
2190  * Constructor for a new device.
2191  */
2192 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2193 {
2194         int r;
2195         struct mapped_device *md;
2196
2197         md = alloc_dev(minor);
2198         if (!md)
2199                 return -ENXIO;
2200
2201         r = dm_sysfs_init(md);
2202         if (r) {
2203                 free_dev(md);
2204                 return r;
2205         }
2206
2207         *result = md;
2208         return 0;
2209 }
2210
2211 /*
2212  * Functions to manage md->type.
2213  * All are required to hold md->type_lock.
2214  */
2215 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2216 {
2217         mutex_lock(&md->type_lock);
2218 }
2219
2220 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2221 {
2222         mutex_unlock(&md->type_lock);
2223 }
2224
2225 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2226 {
2227         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2228         md->type = type;
2229 }
2230
2231 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2232 {
2233         return md->type;
2234 }
2235
2236 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2237 {
2238         return md->immutable_target_type;
2239 }
2240
2241 /*
2242  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2243  * count on 'md'.
2244  */
2245 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2246 {
2247         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2248         return &md->queue->limits;
2249 }
2250 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2251
2252 /*
2253  * Setup the DM device's queue based on md's type
2254  */
2255 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2256 {
2257         int r;
2258         struct queue_limits limits;
2259         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2260
2261         switch (type) {
2262         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2263                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2264                 if (r) {
2265                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2266                         return r;
2267                 }
2268                 break;
2269         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2270         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2271         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2272                 dm_init_normal_md_queue(md);
2273                 break;
2274         case DM_TYPE_NONE:
2275                 WARN_ON_ONCE(true);
2276                 break;
2277         }
2278
2279         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2280         if (r) {
2281                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2282                 return r;
2283         }
2284         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2285         blk_register_queue(md->disk);
2286
2287         return 0;
2288 }
2289
2290 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2291 {
2292         struct mapped_device *md;
2293         unsigned minor = MINOR(dev);
2294
2295         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2296                 return NULL;
2297
2298         spin_lock(&_minor_lock);
2299
2300         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2301         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2302             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2303                 md = NULL;
2304                 goto out;
2305         }
2306         dm_get(md);
2307 out:
2308         spin_unlock(&_minor_lock);
2309
2310         return md;
2311 }
2312 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2313
2314 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2315 {
2316         return md->interface_ptr;
2317 }
2318
2319 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2320 {
2321         md->interface_ptr = ptr;
2322 }
2323
2324 void dm_get(struct mapped_device *md)
2325 {
2326         atomic_inc(&md->holders);
2327         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2328 }
2329
2330 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2331 {
2332         spin_lock(&_minor_lock);
2333         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2334                 spin_unlock(&_minor_lock);
2335                 return -EBUSY;
2336         }
2337         dm_get(md);
2338         spin_unlock(&_minor_lock);
2339         return 0;
2340 }
2341 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2342
2343 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2344 {
2345         return md->name;
2346 }
2347 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2348
2349 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2350 {
2351         struct dm_table *map;
2352         int srcu_idx;
2353
2354         might_sleep();
2355
2356         spin_lock(&_minor_lock);
2357         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2358         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2359         spin_unlock(&_minor_lock);
2360
2361         blk_set_queue_dying(md->queue);
2362
2363         /*
2364          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2365          * do not race with internal suspend.
2366          */
2367         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2368         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2369         if (!dm_suspended_md(md)) {
2370                 dm_table_presuspend_targets(map);
2371                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2372         }
2373         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2374         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2375         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2376
2377         /*
2378          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2379          * for example.  Wait for all references to disappear.
2380          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2381          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2382          */
2383         if (wait)
2384                 while (atomic_read(&md->holders))
2385                         msleep(1);
2386         else if (atomic_read(&md->holders))
2387                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2388                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2389
2390         dm_sysfs_exit(md);
2391         dm_table_destroy(__unbind(md));
2392         free_dev(md);
2393 }
2394
2395 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2396 {
2397         __dm_destroy(md, true);
2398 }
2399
2400 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2401 {
2402         __dm_destroy(md, false);
2403 }
2404
2405 void dm_put(struct mapped_device *md)
2406 {
2407         atomic_dec(&md->holders);
2408 }
2409 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2410
2411 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2412 {
2413         int r = 0;
2414         DEFINE_WAIT(wait);
2415
2416         while (1) {
2417                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2418
2419                 if (!md_in_flight(md))
2420                         break;
2421
2422                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2423                         r = -EINTR;
2424                         break;
2425                 }
2426
2427                 io_schedule();
2428         }
2429         finish_wait(&md->wait, &wait);
2430
2431         return r;
2432 }
2433
2434 /*
2435  * Process the deferred bios
2436  */
2437 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2438 {
2439         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2440                                                 work);
2441         struct bio *c;
2442         int srcu_idx;
2443         struct dm_table *map;
2444
2445         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2446
2447         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2448                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2449                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2450                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2451
2452                 if (!c)
2453                         break;
2454
2455                 if (dm_request_based(md))
2456                         (void) generic_make_request(c);
2457                 else
2458                         (void) dm_process_bio(md, map, c);
2459         }
2460
2461         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2462 }
2463
2464 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2465 {
2466         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2467         smp_mb__after_atomic();
2468         queue_work(md->wq, &md->work);
2469 }
2470
2471 /*
2472  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2473  */
2474 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2475 {
2476         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2477         struct queue_limits limits;
2478         int r;
2479
2480         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2481
2482         /* device must be suspended */
2483         if (!dm_suspended_md(md))
2484                 goto out;
2485
2486         /*
2487          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2488          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2489          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2490          * reappear.
2491          */
2492         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2493                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2494                 if (live_map)
2495                         limits = md->queue->limits;
2496                 dm_put_live_table_fast(md);
2497         }
2498
2499         if (!live_map) {
2500                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2501                 if (r) {
2502                         map = ERR_PTR(r);
2503                         goto out;
2504                 }
2505         }
2506
2507         map = __bind(md, table, &limits);
2508         dm_issue_global_event();
2509
2510 out:
2511         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2512         return map;
2513 }
2514
2515 /*
2516  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2517  * device.
2518  */
2519 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2520 {
2521         int r;
2522
2523         WARN_ON(md->frozen_sb);
2524
2525         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2526         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2527                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2528                 md->frozen_sb = NULL;
2529                 return r;
2530         }
2531
2532         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2533
2534         return 0;
2535 }
2536
2537 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2538 {
2539         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2540                 return;
2541
2542         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2543         md->frozen_sb = NULL;
2544         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2545 }
2546
2547 /*
2548  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2549  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2550  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2551  *
2552  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2553  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2554  * are being added to md->deferred list.
2555  */
2556 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2557                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2558                         int dmf_suspended_flag)
2559 {
2560         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2561         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2562         int r;
2563
2564         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2565
2566         /*
2567          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2568          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2569          */
2570         if (noflush)
2571                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2572         else
2573                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2574
2575         /*
2576          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2577          * provide the .presuspend_undo hook.
2578          */
2579         dm_table_presuspend_targets(map);
2580
2581         /*
2582          * Flush I/O to the device.
2583          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2584          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2585          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2586          */
2587         if (!noflush && do_lockfs) {
2588                 r = lock_fs(md);
2589                 if (r) {
2590                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2591                         return r;
2592                 }
2593         }
2594
2595         /*
2596          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2597          * to target drivers i.e. no one may be executing
2598          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2599          * dm_wq_work.
2600          *
2601          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2602          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2603          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2604          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2605          * flush_workqueue(md->wq).
2606          */
2607         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2608         if (map)
2609                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2610
2611         /*
2612          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2613          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2614          */
2615         if (dm_request_based(md))
2616                 dm_stop_queue(md->queue);
2617
2618         flush_workqueue(md->wq);
2619
2620         /*
2621          * At this point no more requests are entering target request routines.
2622          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2623          * to finish.
2624          */
2625         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2626         if (!r)
2627                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2628
2629         if (noflush)
2630                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2631         if (map)
2632                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2633
2634         /* were we interrupted ? */
2635         if (r < 0) {
2636                 dm_queue_flush(md);
2637
2638                 if (dm_request_based(md))
2639                         dm_start_queue(md->queue);
2640
2641                 unlock_fs(md);
2642                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2643                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2644         }
2645
2646         return r;
2647 }
2648
2649 /*
2650  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2651  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2652  * the background.  Before the table can be swapped with
2653  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2654  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2655  */
2656 /*
2657  * Suspend mechanism in request-based dm.
2658  *
2659  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2660  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2661  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2662  *
2663  * To abort suspend, start the request_queue.
2664  */
2665 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2666 {
2667         struct dm_table *map = NULL;
2668         int r = 0;
2669
2670 retry:
2671         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2672
2673         if (dm_suspended_md(md)) {
2674                 r = -EINVAL;
2675                 goto out_unlock;
2676         }
2677
2678         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2679                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2680                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2681                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2682                 if (r)
2683                         return r;
2684                 goto retry;
2685         }
2686
2687         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2688
2689         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2690         if (r)
2691                 goto out_unlock;
2692
2693         dm_table_postsuspend_targets(map);
2694
2695 out_unlock:
2696         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2697         return r;
2698 }
2699
2700 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2701 {
2702         if (map) {
2703                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2704                 if (r)
2705                         return r;
2706         }
2707
2708         dm_queue_flush(md);
2709
2710         /*
2711          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2712          * so that mapping of targets can work correctly.
2713          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2714          */
2715         if (dm_request_based(md))
2716                 dm_start_queue(md->queue);
2717
2718         unlock_fs(md);
2719
2720         return 0;
2721 }
2722
2723 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2724 {
2725         int r;
2726         struct dm_table *map = NULL;
2727
2728 retry:
2729         r = -EINVAL;
2730         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2731
2732         if (!dm_suspended_md(md))
2733                 goto out;
2734
2735         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2736                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2737                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2738                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2739                 if (r)
2740                         return r;
2741                 goto retry;
2742         }
2743
2744         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2745         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2746                 goto out;
2747
2748         r = __dm_resume(md, map);
2749         if (r)
2750                 goto out;
2751
2752         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2753 out:
2754         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2755
2756         return r;
2757 }
2758
2759 /*
2760  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2761  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2762  * It may be used only from the kernel.
2763  */
2764
2765 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2766 {
2767         struct dm_table *map = NULL;
2768
2769         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2770
2771         if (md->internal_suspend_count++)
2772                 return; /* nested internal suspend */
2773
2774         if (dm_suspended_md(md)) {
2775                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2776                 return; /* nest suspend */
2777         }
2778
2779         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2780
2781         /*
2782          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2783          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2784          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2785          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2786          */
2787         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2788                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2789
2790         dm_table_postsuspend_targets(map);
2791 }
2792
2793 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2794 {
2795         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2796
2797         if (--md->internal_suspend_count)
2798                 return; /* resume from nested internal suspend */
2799
2800         if (dm_suspended_md(md))
2801                 goto done; /* resume from nested suspend */
2802
2803         /*
2804          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2805          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2806          */
2807         (void) __dm_resume(md, NULL);
2808
2809 done:
2810         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2811         smp_mb__after_atomic();
2812         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2813 }
2814
2815 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2816 {
2817         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2818         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2819         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2820 }
2821 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2822
2823 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2824 {
2825         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2826         __dm_internal_resume(md);
2827         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2828 }
2829 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2830
2831 /*
2832  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2833  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2834  */
2835
2836 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2837 {
2838         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2839         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2840                 return;
2841
2842         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2843         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2844         flush_workqueue(md->wq);
2845         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2846 }
2847 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2848
2849 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2850 {
2851         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2852                 goto done;
2853
2854         dm_queue_flush(md);
2855
2856 done:
2857         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2858 }
2859 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2860
2861 /*-----------------------------------------------------------------
2862  * Event notification.
2863  *---------------------------------------------------------------*/
2864 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2865                        unsigned cookie)
2866 {
2867         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2868         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2869
2870         if (!cookie)
2871                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2872         else {
2873                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2874                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2875                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2876                                           action, envp);
2877         }
2878 }
2879
2880 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2881 {
2882         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2883 }
2884
2885 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2886 {
2887         return atomic_read(&md->event_nr);
2888 }
2889
2890 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2891 {
2892         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2893                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2894 }
2895
2896 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2897 {
2898         unsigned long flags;
2899
2900         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2901         list_add(elist, &md->uevent_list);
2902         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2903 }
2904
2905 /*
2906  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2907  * count on 'md'.
2908  */
2909 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2910 {
2911         return md->disk;
2912 }
2913 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2914
2915 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2916 {
2917         return &md->kobj_holder.kobj;
2918 }
2919
2920 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2921 {
2922         struct mapped_device *md;
2923
2924         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2925
2926         spin_lock(&_minor_lock);
2927         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2928                 md = NULL;
2929                 goto out;
2930         }
2931         dm_get(md);
2932 out:
2933         spin_unlock(&_minor_lock);
2934
2935         return md;
2936 }
2937
2938 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2939 {
2940         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2941 }
2942
2943 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2944 {
2945         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2946 }
2947
2948 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2949 {
2950         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2951 }
2952
2953 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2954 {
2955         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2956 }
2957 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2958
2959 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2960 {
2961         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2962 }
2963 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2964
2965 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2966                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2967                                             unsigned min_pool_size)
2968 {
2969         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2970         unsigned int pool_size = 0;
2971         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2972         int ret;
2973
2974         if (!pools)
2975                 return NULL;
2976
2977         switch (type) {
2978         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2979         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2980         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2981                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2982                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2983                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
2984                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2985                 if (ret)
2986                         goto out;
2987                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2988                         goto out;
2989                 break;
2990         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2991                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2992                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2993                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2994                 break;
2995         default:
2996                 BUG();
2997         }
2998
2999         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
3000         if (ret)
3001                 goto out;
3002
3003         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
3004                 goto out;
3005
3006         return pools;
3007
3008 out:
3009         dm_free_md_mempools(pools);
3010
3011         return NULL;
3012 }
3013
3014 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3015 {
3016         if (!pools)
3017                 return;
3018
3019         bioset_exit(&pools->bs);
3020         bioset_exit(&pools->io_bs);
3021
3022         kfree(pools);
3023 }
3024
3025 struct dm_pr {
3026         u64     old_key;
3027         u64     new_key;
3028         u32     flags;
3029         bool    fail_early;
3030 };
3031
3032 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3033                       void *data)
3034 {
3035         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3036         struct dm_table *table;
3037         struct dm_target *ti;
3038         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3039
3040         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3041         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3042                 goto out;
3043
3044         /* We only support devices that have a single target */
3045         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3046                 goto out;
3047         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3048
3049         ret = -EINVAL;
3050         if (!ti->type->iterate_devices)
3051                 goto out;
3052
3053         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3054 out:
3055         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3056         return ret;
3057 }
3058
3059 /*
3060  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3061  */
3062 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3063                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3064 {
3065         struct dm_pr *pr = data;
3066         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3067
3068         if (!ops || !ops->pr_register)
3069                 return -EOPNOTSUPP;
3070         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3071 }
3072
3073 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3074                           u32 flags)
3075 {
3076         struct dm_pr pr = {
3077                 .old_key        = old_key,
3078                 .new_key        = new_key,
3079                 .flags          = flags,
3080                 .fail_early     = true,
3081         };
3082         int ret;
3083
3084         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3085         if (ret && new_key) {
3086                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3087                 pr.old_key = new_key;
3088                 pr.new_key = 0;
3089                 pr.flags = 0;
3090                 pr.fail_early = false;
3091                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3092         }
3093
3094         return ret;
3095 }
3096
3097 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3098                          u32 flags)
3099 {
3100         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3101         const struct pr_ops *ops;
3102         int r, srcu_idx;
3103
3104         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3105         if (r < 0)
3106                 goto out;
3107
3108         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3109         if (ops && ops->pr_reserve)
3110                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3111         else
3112                 r = -EOPNOTSUPP;
3113 out:
3114         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3115         return r;
3116 }
3117
3118 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3119 {
3120         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3121         const struct pr_ops *ops;
3122         int r, srcu_idx;
3123
3124         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3125         if (r < 0)
3126                 goto out;
3127
3128         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3129         if (ops && ops->pr_release)
3130                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3131         else
3132                 r = -EOPNOTSUPP;
3133 out:
3134         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3135         return r;
3136 }
3137
3138 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3139                          enum pr_type type, bool abort)
3140 {
3141         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3142         const struct pr_ops *ops;
3143         int r, srcu_idx;
3144
3145         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3146         if (r < 0)
3147                 goto out;
3148
3149         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3150         if (ops && ops->pr_preempt)
3151                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3152         else
3153                 r = -EOPNOTSUPP;
3154 out:
3155         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3156         return r;
3157 }
3158
3159 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3160 {
3161         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3162         const struct pr_ops *ops;
3163         int r, srcu_idx;
3164
3165         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3166         if (r < 0)
3167                 goto out;
3168
3169         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3170         if (ops && ops->pr_clear)
3171                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3172         else
3173                 r = -EOPNOTSUPP;
3174 out:
3175         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3176         return r;
3177 }
3178
3179 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3180         .pr_register    = dm_pr_register,
3181         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3182         .pr_release     = dm_pr_release,
3183         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3184         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3185 };
3186
3187 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3188         .open = dm_blk_open,
3189         .release = dm_blk_close,
3190         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3191         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3192         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3193         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3194         .owner = THIS_MODULE
3195 };
3196
3197 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3198         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3199         .dax_supported = dm_dax_supported,
3200         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3201         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3202 };
3203
3204 /*
3205  * module hooks
3206  */
3207 module_init(dm_init);
3208 module_exit(dm_exit);
3209
3210 module_param(major, uint, 0);
3211 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3212
3213 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3214 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3215
3216 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3217 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3218
3219 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3220 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3221 MODULE_LICENSE("GPL");