drivers/md/dm.c

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