Merge tag 'powerpc-5.0-4' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/powerpc...
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm-core.h"
9 #include "dm-rq.h"
10 #include "dm-uevent.h"
11
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mutex.h>
15 #include <linux/sched/signal.h>
16 #include <linux/blkpg.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/mempool.h>
19 #include <linux/dax.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/idr.h>
22 #include <linux/uio.h>
23 #include <linux/hdreg.h>
24 #include <linux/delay.h>
25 #include <linux/wait.h>
26 #include <linux/pr.h>
27 #include <linux/refcount.h>
28
29 #define DM_MSG_PREFIX "core"
30
31 /*
32  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
33  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
34  */
35 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
36 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
37
38 static const char *_name = DM_NAME;
39
40 static unsigned int major = 0;
41 static unsigned int _major = 0;
42
43 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
44
45 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
46
47 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
48
49 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
50
51 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
52
53 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
54 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
55
56 void dm_issue_global_event(void)
57 {
58         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
59         wake_up(&dm_global_eventq);
60 }
61
62 /*
63  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
64  */
65 struct clone_info {
66         struct dm_table *map;
67         struct bio *bio;
68         struct dm_io *io;
69         sector_t sector;
70         unsigned sector_count;
71 };
72
73 /*
74  * One of these is allocated per clone bio.
75  */
76 #define DM_TIO_MAGIC 7282014
77 struct dm_target_io {
78         unsigned magic;
79         struct dm_io *io;
80         struct dm_target *ti;
81         unsigned target_bio_nr;
82         unsigned *len_ptr;
83         bool inside_dm_io;
84         struct bio clone;
85 };
86
87 /*
88  * One of these is allocated per original bio.
89  * It contains the first clone used for that original.
90  */
91 #define DM_IO_MAGIC 5191977
92 struct dm_io {
93         unsigned magic;
94         struct mapped_device *md;
95         blk_status_t status;
96         atomic_t io_count;
97         struct bio *orig_bio;
98         unsigned long start_time;
99         spinlock_t endio_lock;
100         struct dm_stats_aux stats_aux;
101         /* last member of dm_target_io is 'struct bio' */
102         struct dm_target_io tio;
103 };
104
105 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
106 {
107         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
108         if (!tio->inside_dm_io)
109                 return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - data_size;
110         return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - offsetof(struct dm_io, tio) - data_size;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
113
114 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
115 {
116         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
117         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
118                 return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_io, tio) + offsetof(struct dm_target_io, clone));
119         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
120         return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_target_io, clone));
121 }
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
123
124 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
125 {
126         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
127 }
128 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
129
130 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
131
132 /*
133  * Bits for the md->flags field.
134  */
135 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
136 #define DMF_SUSPENDED 1
137 #define DMF_FROZEN 2
138 #define DMF_FREEING 3
139 #define DMF_DELETING 4
140 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
141 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
142 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
143
144 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
145 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
146
147 /*
148  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
149  */
150 struct dm_md_mempools {
151         struct bio_set bs;
152         struct bio_set io_bs;
153 };
154
155 struct table_device {
156         struct list_head list;
157         refcount_t count;
158         struct dm_dev dm_dev;
159 };
160
161 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
162 static struct kmem_cache *_rq_cache;
163
164 /*
165  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
166  */
167 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
168 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
169
170 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
171 {
172         int param = READ_ONCE(*module_param);
173         int modified_param = 0;
174         bool modified = true;
175
176         if (param < min)
177                 modified_param = min;
178         else if (param > max)
179                 modified_param = max;
180         else
181                 modified = false;
182
183         if (modified) {
184                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
185                 param = modified_param;
186         }
187
188         return param;
189 }
190
191 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
192                                unsigned def, unsigned max)
193 {
194         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
195         unsigned modified_param = 0;
196
197         if (!param)
198                 modified_param = def;
199         else if (param > max)
200                 modified_param = max;
201
202         if (modified_param) {
203                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
204                 param = modified_param;
205         }
206
207         return param;
208 }
209
210 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
211 {
212         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
213                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
214 }
215 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
216
217 static unsigned dm_get_numa_node(void)
218 {
219         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
220                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
221 }
222
223 static int __init local_init(void)
224 {
225         int r = -ENOMEM;
226
227         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
228         if (!_rq_tio_cache)
229                 return r;
230
231         _rq_cache = kmem_cache_create("dm_old_clone_request", sizeof(struct request),
232                                       __alignof__(struct request), 0, NULL);
233         if (!_rq_cache)
234                 goto out_free_rq_tio_cache;
235
236         r = dm_uevent_init();
237         if (r)
238                 goto out_free_rq_cache;
239
240         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
241         if (!deferred_remove_workqueue) {
242                 r = -ENOMEM;
243                 goto out_uevent_exit;
244         }
245
246         _major = major;
247         r = register_blkdev(_major, _name);
248         if (r < 0)
249                 goto out_free_workqueue;
250
251         if (!_major)
252                 _major = r;
253
254         return 0;
255
256 out_free_workqueue:
257         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
258 out_uevent_exit:
259         dm_uevent_exit();
260 out_free_rq_cache:
261         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
262 out_free_rq_tio_cache:
263         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
264
265         return r;
266 }
267
268 static void local_exit(void)
269 {
270         flush_scheduled_work();
271         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
272
273         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
274         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
275         unregister_blkdev(_major, _name);
276         dm_uevent_exit();
277
278         _major = 0;
279
280         DMINFO("cleaned up");
281 }
282
283 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
284         local_init,
285         dm_target_init,
286         dm_linear_init,
287         dm_stripe_init,
288         dm_io_init,
289         dm_kcopyd_init,
290         dm_interface_init,
291         dm_statistics_init,
292 };
293
294 static void (*_exits[])(void) = {
295         local_exit,
296         dm_target_exit,
297         dm_linear_exit,
298         dm_stripe_exit,
299         dm_io_exit,
300         dm_kcopyd_exit,
301         dm_interface_exit,
302         dm_statistics_exit,
303 };
304
305 static int __init dm_init(void)
306 {
307         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
308
309         int r, i;
310
311         for (i = 0; i < count; i++) {
312                 r = _inits[i]();
313                 if (r)
314                         goto bad;
315         }
316
317         return 0;
318
319       bad:
320         while (i--)
321                 _exits[i]();
322
323         return r;
324 }
325
326 static void __exit dm_exit(void)
327 {
328         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
329
330         while (i--)
331                 _exits[i]();
332
333         /*
334          * Should be empty by this point.
335          */
336         idr_destroy(&_minor_idr);
337 }
338
339 /*
340  * Block device functions
341  */
342 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
343 {
344         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
345 }
346
347 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
348 {
349         struct mapped_device *md;
350
351         spin_lock(&_minor_lock);
352
353         md = bdev->bd_disk->private_data;
354         if (!md)
355                 goto out;
356
357         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
358             dm_deleting_md(md)) {
359                 md = NULL;
360                 goto out;
361         }
362
363         dm_get(md);
364         atomic_inc(&md->open_count);
365 out:
366         spin_unlock(&_minor_lock);
367
368         return md ? 0 : -ENXIO;
369 }
370
371 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
372 {
373         struct mapped_device *md;
374
375         spin_lock(&_minor_lock);
376
377         md = disk->private_data;
378         if (WARN_ON(!md))
379                 goto out;
380
381         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
382             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
383                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
384
385         dm_put(md);
386 out:
387         spin_unlock(&_minor_lock);
388 }
389
390 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
391 {
392         return atomic_read(&md->open_count);
393 }
394
395 /*
396  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
397  */
398 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
399 {
400         int r = 0;
401
402         spin_lock(&_minor_lock);
403
404         if (dm_open_count(md)) {
405                 r = -EBUSY;
406                 if (mark_deferred)
407                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
408         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
409                 r = -EEXIST;
410         else
411                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
412
413         spin_unlock(&_minor_lock);
414
415         return r;
416 }
417
418 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
419 {
420         int r = 0;
421
422         spin_lock(&_minor_lock);
423
424         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
425                 r = -EBUSY;
426         else
427                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
428
429         spin_unlock(&_minor_lock);
430
431         return r;
432 }
433
434 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
435 {
436         dm_deferred_remove();
437 }
438
439 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
440 {
441         return get_capacity(md->disk);
442 }
443
444 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
445 {
446         return md->queue;
447 }
448
449 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
450 {
451         return &md->stats;
452 }
453
454 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
455 {
456         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
457
458         return dm_get_geometry(md, geo);
459 }
460
461 static int dm_blk_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
462                                struct blk_zone *zones, unsigned int *nr_zones,
463                                gfp_t gfp_mask)
464 {
465 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
466         struct mapped_device *md = disk->private_data;
467         struct dm_target *tgt;
468         struct dm_table *map;
469         int srcu_idx, ret;
470
471         if (dm_suspended_md(md))
472                 return -EAGAIN;
473
474         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
475         if (!map)
476                 return -EIO;
477
478         tgt = dm_table_find_target(map, sector);
479         if (!dm_target_is_valid(tgt)) {
480                 ret = -EIO;
481                 goto out;
482         }
483
484         /*
485          * If we are executing this, we already know that the block device
486          * is a zoned device and so each target should have support for that
487          * type of drive. A missing report_zones method means that the target
488          * driver has a problem.
489          */
490         if (WARN_ON(!tgt->type->report_zones)) {
491                 ret = -EIO;
492                 goto out;
493         }
494
495         /*
496          * blkdev_report_zones() will loop and call this again to cover all the
497          * zones of the target, eventually moving on to the next target.
498          * So there is no need to loop here trying to fill the entire array
499          * of zones.
500          */
501         ret = tgt->type->report_zones(tgt, sector, zones,
502                                       nr_zones, gfp_mask);
503
504 out:
505         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
506         return ret;
507 #else
508         return -ENOTSUPP;
509 #endif
510 }
511
512 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
513                             struct block_device **bdev)
514         __acquires(md->io_barrier)
515 {
516         struct dm_target *tgt;
517         struct dm_table *map;
518         int r;
519
520 retry:
521         r = -ENOTTY;
522         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
523         if (!map || !dm_table_get_size(map))
524                 return r;
525
526         /* We only support devices that have a single target */
527         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
528                 return r;
529
530         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
531         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
532                 return r;
533
534         if (dm_suspended_md(md))
535                 return -EAGAIN;
536
537         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
538         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
539                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
540                 msleep(10);
541                 goto retry;
542         }
543
544         return r;
545 }
546
547 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
548         __releases(md->io_barrier)
549 {
550         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
551 }
552
553 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
554                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
555 {
556         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
557         int r, srcu_idx;
558
559         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
560         if (r < 0)
561                 goto out;
562
563         if (r > 0) {
564                 /*
565                  * Target determined this ioctl is being issued against a
566                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
567                  */
568                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
569                         DMWARN_LIMIT(
570         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
571                                 current->comm, cmd);
572                         r = -ENOIOCTLCMD;
573                         goto out;
574                 }
575         }
576
577         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
578 out:
579         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
580         return r;
581 }
582
583 static void start_io_acct(struct dm_io *io);
584
585 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
586 {
587         struct dm_io *io;
588         struct dm_target_io *tio;
589         struct bio *clone;
590
591         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
592         if (!clone)
593                 return NULL;
594
595         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
596         tio->inside_dm_io = true;
597         tio->io = NULL;
598
599         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
600         io->magic = DM_IO_MAGIC;
601         io->status = 0;
602         atomic_set(&io->io_count, 1);
603         io->orig_bio = bio;
604         io->md = md;
605         spin_lock_init(&io->endio_lock);
606
607         start_io_acct(io);
608
609         return io;
610 }
611
612 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
613 {
614         bio_put(&io->tio.clone);
615 }
616
617 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
618                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
619 {
620         struct dm_target_io *tio;
621
622         if (!ci->io->tio.io) {
623                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
624                 tio = &ci->io->tio;
625         } else {
626                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
627                 if (!clone)
628                         return NULL;
629
630                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
631                 tio->inside_dm_io = false;
632         }
633
634         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
635         tio->io = ci->io;
636         tio->ti = ti;
637         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
638
639         return tio;
640 }
641
642 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
643 {
644         if (tio->inside_dm_io)
645                 return;
646         bio_put(&tio->clone);
647 }
648
649 static bool md_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
650 {
651         int cpu;
652         struct hd_struct *part = &dm_disk(md)->part0;
653         long sum = 0;
654
655         for_each_possible_cpu(cpu) {
656                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
657                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
658         }
659
660         return sum != 0;
661 }
662
663 static bool md_in_flight(struct mapped_device *md)
664 {
665         if (queue_is_mq(md->queue))
666                 return blk_mq_queue_inflight(md->queue);
667         else
668                 return md_in_flight_bios(md);
669 }
670
671 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
672 {
673         struct mapped_device *md = io->md;
674         struct bio *bio = io->orig_bio;
675
676         io->start_time = jiffies;
677
678         generic_start_io_acct(md->queue, bio_op(bio), bio_sectors(bio),
679                               &dm_disk(md)->part0);
680
681         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
682                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
683                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
684                                     false, 0, &io->stats_aux);
685 }
686
687 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
688 {
689         struct mapped_device *md = io->md;
690         struct bio *bio = io->orig_bio;
691         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
692
693         generic_end_io_acct(md->queue, bio_op(bio), &dm_disk(md)->part0,
694                             io->start_time);
695
696         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
697                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
698                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
699                                     true, duration, &io->stats_aux);
700
701         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
702         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
703                 wake_up(&md->wait);
704 }
705
706 /*
707  * Add the bio to the list of deferred io.
708  */
709 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
710 {
711         unsigned long flags;
712
713         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
714         bio_list_add(&md->deferred, bio);
715         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
716         queue_work(md->wq, &md->work);
717 }
718
719 /*
720  * Everyone (including functions in this file), should use this
721  * function to access the md->map field, and make sure they call
722  * dm_put_live_table() when finished.
723  */
724 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
725 {
726         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
727
728         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
729 }
730
731 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
732 {
733         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
734 }
735
736 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
737 {
738         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
739         synchronize_rcu_expedited();
740 }
741
742 /*
743  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
744  * The caller must not block between these two functions.
745  */
746 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
747 {
748         rcu_read_lock();
749         return rcu_dereference(md->map);
750 }
751
752 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
753 {
754         rcu_read_unlock();
755 }
756
757 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
758
759 /*
760  * Open a table device so we can use it as a map destination.
761  */
762 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
763                              struct mapped_device *md)
764 {
765         struct block_device *bdev;
766
767         int r;
768
769         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
770
771         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
772         if (IS_ERR(bdev))
773                 return PTR_ERR(bdev);
774
775         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
776         if (r) {
777                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
778                 return r;
779         }
780
781         td->dm_dev.bdev = bdev;
782         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
783         return 0;
784 }
785
786 /*
787  * Close a table device that we've been using.
788  */
789 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
790 {
791         if (!td->dm_dev.bdev)
792                 return;
793
794         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
795         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
796         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
797         td->dm_dev.bdev = NULL;
798         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
799 }
800
801 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
802                                               fmode_t mode) {
803         struct table_device *td;
804
805         list_for_each_entry(td, l, list)
806                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
807                         return td;
808
809         return NULL;
810 }
811
812 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
813                         struct dm_dev **result) {
814         int r;
815         struct table_device *td;
816
817         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
818         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
819         if (!td) {
820                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
821                 if (!td) {
822                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
823                         return -ENOMEM;
824                 }
825
826                 td->dm_dev.mode = mode;
827                 td->dm_dev.bdev = NULL;
828
829                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
830                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
831                         kfree(td);
832                         return r;
833                 }
834
835                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
836
837                 refcount_set(&td->count, 1);
838                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
839         } else {
840                 refcount_inc(&td->count);
841         }
842         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
843
844         *result = &td->dm_dev;
845         return 0;
846 }
847 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
848
849 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
850 {
851         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
852
853         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
854         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
855                 close_table_device(td, md);
856                 list_del(&td->list);
857                 kfree(td);
858         }
859         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
860 }
861 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
862
863 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
864 {
865         struct list_head *tmp, *next;
866
867         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
868                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
869
870                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
871                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
872                 kfree(td);
873         }
874 }
875
876 /*
877  * Get the geometry associated with a dm device
878  */
879 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
880 {
881         *geo = md->geometry;
882
883         return 0;
884 }
885
886 /*
887  * Set the geometry of a device.
888  */
889 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
890 {
891         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
892
893         if (geo->start > sz) {
894                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
895                 return -EINVAL;
896         }
897
898         md->geometry = *geo;
899
900         return 0;
901 }
902
903 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
904 {
905         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
906 }
907
908 /*
909  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
910  * cloned into, completing the original io if necc.
911  */
912 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
913 {
914         unsigned long flags;
915         blk_status_t io_error;
916         struct bio *bio;
917         struct mapped_device *md = io->md;
918
919         /* Push-back supersedes any I/O errors */
920         if (unlikely(error)) {
921                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
922                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
923                         io->status = error;
924                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
925         }
926
927         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
928                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
929                         /*
930                          * Target requested pushing back the I/O.
931                          */
932                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
933                         if (__noflush_suspending(md))
934                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
935                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
936                         else
937                                 /* noflush suspend was interrupted. */
938                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
939                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
940                 }
941
942                 io_error = io->status;
943                 bio = io->orig_bio;
944                 end_io_acct(io);
945                 free_io(md, io);
946
947                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
948                         return;
949
950                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
951                         /*
952                          * Preflush done for flush with data, reissue
953                          * without REQ_PREFLUSH.
954                          */
955                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
956                         queue_io(md, bio);
957                 } else {
958                         /* done with normal IO or empty flush */
959                         if (io_error)
960                                 bio->bi_status = io_error;
961                         bio_endio(bio);
962                 }
963         }
964 }
965
966 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
967 {
968         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
969
970         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
971         limits->max_write_same_sectors = 0;
972 }
973
974 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
975 {
976         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
977
978         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
979         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
980 }
981
982 static void clone_endio(struct bio *bio)
983 {
984         blk_status_t error = bio->bi_status;
985         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
986         struct dm_io *io = tio->io;
987         struct mapped_device *md = tio->io->md;
988         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
989
990         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET) && md->type != DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
991                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
992                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
993                         disable_write_same(md);
994                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
995                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
996                         disable_write_zeroes(md);
997         }
998
999         if (endio) {
1000                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
1001                 switch (r) {
1002                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1003                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1004                         /*FALLTHRU*/
1005                 case DM_ENDIO_DONE:
1006                         break;
1007                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1008                         /* The target will handle the io */
1009                         return;
1010                 default:
1011                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1012                         BUG();
1013                 }
1014         }
1015
1016         free_tio(tio);
1017         dec_pending(io, error);
1018 }
1019
1020 /*
1021  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1022  * target boundary.
1023  */
1024 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1025 {
1026         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1027
1028         return ti->len - target_offset;
1029 }
1030
1031 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1032 {
1033         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1034         sector_t offset, max_len;
1035
1036         /*
1037          * Does the target need to split even further?
1038          */
1039         if (ti->max_io_len) {
1040                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1041                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1042                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1043                 else
1044                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1045                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1046
1047                 if (len > max_len)
1048                         len = max_len;
1049         }
1050
1051         return len;
1052 }
1053
1054 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1055 {
1056         if (len > UINT_MAX) {
1057                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1058                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1059                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1060                 return -EINVAL;
1061         }
1062
1063         /*
1064          * BIO based queue uses its own splitting. When multipage bvecs
1065          * is switched on, size of the incoming bio may be too big to
1066          * be handled in some targets, such as crypt.
1067          *
1068          * When these targets are ready for the big bio, we can remove
1069          * the limit.
1070          */
1071         ti->max_io_len = min_t(uint32_t, len, BIO_MAX_PAGES * PAGE_SIZE);
1072
1073         return 0;
1074 }
1075 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1076
1077 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1078                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1079         __acquires(md->io_barrier)
1080 {
1081         struct dm_table *map;
1082         struct dm_target *ti;
1083
1084         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1085         if (!map)
1086                 return NULL;
1087
1088         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1089         if (!dm_target_is_valid(ti))
1090                 return NULL;
1091
1092         return ti;
1093 }
1094
1095 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1096                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1097 {
1098         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1099         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1100         struct dm_target *ti;
1101         long len, ret = -EIO;
1102         int srcu_idx;
1103
1104         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1105
1106         if (!ti)
1107                 goto out;
1108         if (!ti->type->direct_access)
1109                 goto out;
1110         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
1111         if (len < 1)
1112                 goto out;
1113         nr_pages = min(len, nr_pages);
1114         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1115
1116  out:
1117         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1118
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1123                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1124 {
1125         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1126         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1127         struct dm_target *ti;
1128         long ret = 0;
1129         int srcu_idx;
1130
1131         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1132
1133         if (!ti)
1134                 goto out;
1135         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1136                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1137                 goto out;
1138         }
1139         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1140  out:
1141         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1142
1143         return ret;
1144 }
1145
1146 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1147                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1148 {
1149         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1150         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1151         struct dm_target *ti;
1152         long ret = 0;
1153         int srcu_idx;
1154
1155         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1156
1157         if (!ti)
1158                 goto out;
1159         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1160                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1161                 goto out;
1162         }
1163         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1164  out:
1165         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1166
1167         return ret;
1168 }
1169
1170 /*
1171  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1172  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH and REQ_OP_ZONE_RESET.
1173  *
1174  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1175  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1176  * sent in a next bio.
1177  *
1178  * A diagram that explains the arithmetics:
1179  * +--------------------+---------------+-------+
1180  * |         1          |       2       |   3   |
1181  * +--------------------+---------------+-------+
1182  *
1183  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1184  *                      <------- bi_size ------->
1185  *                      <-- n_sectors -->
1186  *
1187  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1188  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1189  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1190  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1191  *       to make it empty)
1192  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1193  *
1194  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1195  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1196  * copies of the bio.
1197  */
1198 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1199 {
1200         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1201         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1202         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1203         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1204         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1205         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1206         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1207 }
1208 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1209
1210 /*
1211  * The zone descriptors obtained with a zone report indicate
1212  * zone positions within the underlying device of the target. The zone
1213  * descriptors must be remapped to match their position within the dm device.
1214  * The caller target should obtain the zones information using
1215  * blkdev_report_zones() to ensure that remapping for partition offset is
1216  * already handled.
1217  */
1218 void dm_remap_zone_report(struct dm_target *ti, sector_t start,
1219                           struct blk_zone *zones, unsigned int *nr_zones)
1220 {
1221 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1222         struct blk_zone *zone;
1223         unsigned int nrz = *nr_zones;
1224         int i;
1225
1226         /*
1227          * Remap the start sector and write pointer position of the zones in
1228          * the array. Since we may have obtained from the target underlying
1229          * device more zones that the target size, also adjust the number
1230          * of zones.
1231          */
1232         for (i = 0; i < nrz; i++) {
1233                 zone = zones + i;
1234                 if (zone->start >= start + ti->len) {
1235                         memset(zone, 0, sizeof(struct blk_zone) * (nrz - i));
1236                         break;
1237                 }
1238
1239                 zone->start = zone->start + ti->begin - start;
1240                 if (zone->type == BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL)
1241                         continue;
1242
1243                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
1244                         zone->wp = zone->start + zone->len;
1245                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
1246                         zone->wp = zone->start;
1247                 else
1248                         zone->wp = zone->wp + ti->begin - start;
1249         }
1250
1251         *nr_zones = i;
1252 #else /* !CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
1253         *nr_zones = 0;
1254 #endif
1255 }
1256 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_remap_zone_report);
1257
1258 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1259 {
1260         int r;
1261         sector_t sector;
1262         struct bio *clone = &tio->clone;
1263         struct dm_io *io = tio->io;
1264         struct mapped_device *md = io->md;
1265         struct dm_target *ti = tio->ti;
1266         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1267
1268         clone->bi_end_io = clone_endio;
1269
1270         /*
1271          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1272          * anything, the target has assumed ownership of
1273          * this io.
1274          */
1275         atomic_inc(&io->io_count);
1276         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1277
1278         r = ti->type->map(ti, clone);
1279         switch (r) {
1280         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1281                 break;
1282         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1283                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1284                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1285                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1286                 if (md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1287                         ret = direct_make_request(clone);
1288                 else
1289                         ret = generic_make_request(clone);
1290                 break;
1291         case DM_MAPIO_KILL:
1292                 free_tio(tio);
1293                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1294                 break;
1295         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1296                 free_tio(tio);
1297                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1298                 break;
1299         default:
1300                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1301                 BUG();
1302         }
1303
1304         return ret;
1305 }
1306
1307 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1308 {
1309         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1310         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1315  */
1316 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1317                      sector_t sector, unsigned len)
1318 {
1319         struct bio *clone = &tio->clone;
1320
1321         __bio_clone_fast(clone, bio);
1322
1323         if (bio_integrity(bio)) {
1324                 int r;
1325
1326                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1327                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1328                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1329                                 dm_device_name(tio->io->md),
1330                                 tio->ti->type->name);
1331                         return -EIO;
1332                 }
1333
1334                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1335                 if (r < 0)
1336                         return r;
1337         }
1338
1339         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1340         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1341
1342         if (bio_integrity(bio))
1343                 bio_integrity_trim(clone);
1344
1345         return 0;
1346 }
1347
1348 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1349                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1350 {
1351         struct dm_target_io *tio;
1352         int try;
1353
1354         if (!num_bios)
1355                 return;
1356
1357         if (num_bios == 1) {
1358                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1359                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1360                 return;
1361         }
1362
1363         for (try = 0; try < 2; try++) {
1364                 int bio_nr;
1365                 struct bio *bio;
1366
1367                 if (try)
1368                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1369                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1370                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1371                         if (!tio)
1372                                 break;
1373
1374                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1375                 }
1376                 if (try)
1377                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1378                 if (bio_nr == num_bios)
1379                         return;
1380
1381                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1382                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1383                         free_tio(tio);
1384                 }
1385         }
1386 }
1387
1388 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1389                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1390 {
1391         struct bio *clone = &tio->clone;
1392
1393         tio->len_ptr = len;
1394
1395         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1396         if (len)
1397                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1398
1399         return __map_bio(tio);
1400 }
1401
1402 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1403                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1404 {
1405         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1406         struct bio *bio;
1407         struct dm_target_io *tio;
1408
1409         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1410
1411         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1412                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1413                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1414         }
1415 }
1416
1417 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1418 {
1419         unsigned target_nr = 0;
1420         struct dm_target *ti;
1421
1422         /*
1423          * Empty flush uses a statically initialized bio, as the base for
1424          * cloning.  However, blkg association requires that a bdev is
1425          * associated with a gendisk, which doesn't happen until the bdev is
1426          * opened.  So, blkg association is done at issue time of the flush
1427          * rather than when the device is created in alloc_dev().
1428          */
1429         bio_set_dev(ci->bio, ci->io->md->bdev);
1430
1431         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1432         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1433                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1434
1435         bio_disassociate_blkg(ci->bio);
1436
1437         return 0;
1438 }
1439
1440 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1441                                     sector_t sector, unsigned *len)
1442 {
1443         struct bio *bio = ci->bio;
1444         struct dm_target_io *tio;
1445         int r;
1446
1447         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1448         tio->len_ptr = len;
1449         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1450         if (r < 0) {
1451                 free_tio(tio);
1452                 return r;
1453         }
1454         (void) __map_bio(tio);
1455
1456         return 0;
1457 }
1458
1459 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1460
1461 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1462 {
1463         return ti->num_discard_bios;
1464 }
1465
1466 static unsigned get_num_secure_erase_bios(struct dm_target *ti)
1467 {
1468         return ti->num_secure_erase_bios;
1469 }
1470
1471 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1472 {
1473         return ti->num_write_same_bios;
1474 }
1475
1476 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1477 {
1478         return ti->num_write_zeroes_bios;
1479 }
1480
1481 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1482
1483 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1484 {
1485         return ti->split_discard_bios;
1486 }
1487
1488 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1489                                        unsigned num_bios, bool is_split_required)
1490 {
1491         unsigned len;
1492
1493         /*
1494          * Even though the device advertised support for this type of
1495          * request, that does not mean every target supports it, and
1496          * reconfiguration might also have changed that since the
1497          * check was performed.
1498          */
1499         if (!num_bios)
1500                 return -EOPNOTSUPP;
1501
1502         if (!is_split_required)
1503                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1504         else
1505                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1506
1507         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1508
1509         ci->sector += len;
1510         ci->sector_count -= len;
1511
1512         return 0;
1513 }
1514
1515 static int __send_discard(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1516 {
1517         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_discard_bios(ti),
1518                                            is_split_required_for_discard(ti));
1519 }
1520
1521 static int __send_secure_erase(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1522 {
1523         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_secure_erase_bios(ti), false);
1524 }
1525
1526 static int __send_write_same(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1527 {
1528         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_same_bios(ti), false);
1529 }
1530
1531 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1532 {
1533         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_zeroes_bios(ti), false);
1534 }
1535
1536 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1537                                   int *result)
1538 {
1539         struct bio *bio = ci->bio;
1540
1541         if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
1542                 *result = __send_discard(ci, ti);
1543         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_SECURE_ERASE)
1544                 *result = __send_secure_erase(ci, ti);
1545         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME)
1546                 *result = __send_write_same(ci, ti);
1547         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES)
1548                 *result = __send_write_zeroes(ci, ti);
1549         else
1550                 return false;
1551
1552         return true;
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1557  */
1558 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1559 {
1560         struct dm_target *ti;
1561         unsigned len;
1562         int r;
1563
1564         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1565         if (!dm_target_is_valid(ti))
1566                 return -EIO;
1567
1568         if (unlikely(__process_abnormal_io(ci, ti, &r)))
1569                 return r;
1570
1571         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1572
1573         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1574         if (r < 0)
1575                 return r;
1576
1577         ci->sector += len;
1578         ci->sector_count -= len;
1579
1580         return 0;
1581 }
1582
1583 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1584                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1585 {
1586         ci->map = map;
1587         ci->io = alloc_io(md, bio);
1588         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1589 }
1590
1591 #define __dm_part_stat_sub(part, field, subnd)  \
1592         (part_stat_get(part, field) -= (subnd))
1593
1594 /*
1595  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1596  */
1597 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1598                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1599 {
1600         struct clone_info ci;
1601         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1602         int error = 0;
1603
1604         if (unlikely(!map)) {
1605                 bio_io_error(bio);
1606                 return ret;
1607         }
1608
1609         blk_queue_split(md->queue, &bio);
1610
1611         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1612
1613         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1614                 struct bio flush_bio;
1615
1616                 /*
1617                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1618                  * need to reference it after submit. It's just used as
1619                  * the basis for the clone(s).
1620                  */
1621                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1622                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1623                 ci.bio = &flush_bio;
1624                 ci.sector_count = 0;
1625                 error = __send_empty_flush(&ci);
1626                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1627         } else if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
1628                 ci.bio = bio;
1629                 ci.sector_count = 0;
1630                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1631         } else {
1632                 ci.bio = bio;
1633                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1634                 while (ci.sector_count && !error) {
1635                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1636                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1637                                 /*
1638                                  * Remainder must be passed to generic_make_request()
1639                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1640                                  * have been completely processed.
1641                                  * We take a clone of the original to store in
1642                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1643                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1644                                  */
1645                                 struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1646                                                           GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1647                                 ci.io->orig_bio = b;
1648
1649                                 /*
1650                                  * Adjust IO stats for each split, otherwise upon queue
1651                                  * reentry there will be redundant IO accounting.
1652                                  * NOTE: this is a stop-gap fix, a proper fix involves
1653                                  * significant refactoring of DM core's bio splitting
1654                                  * (by eliminating DM's splitting and just using bio_split)
1655                                  */
1656                                 part_stat_lock();
1657                                 __dm_part_stat_sub(&dm_disk(md)->part0,
1658                                                    sectors[op_stat_group(bio_op(bio))], ci.sector_count);
1659                                 part_stat_unlock();
1660
1661                                 bio_chain(b, bio);
1662                                 trace_block_split(md->queue, b, bio->bi_iter.bi_sector);
1663                                 ret = generic_make_request(bio);
1664                                 break;
1665                         }
1666                 }
1667         }
1668
1669         /* drop the extra reference count */
1670         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1671         return ret;
1672 }
1673
1674 /*
1675  * Optimized variant of __split_and_process_bio that leverages the
1676  * fact that targets that use it do _not_ have a need to split bios.
1677  */
1678 static blk_qc_t __process_bio(struct mapped_device *md,
1679                               struct dm_table *map, struct bio *bio)
1680 {
1681         struct clone_info ci;
1682         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1683         int error = 0;
1684
1685         if (unlikely(!map)) {
1686                 bio_io_error(bio);
1687                 return ret;
1688         }
1689
1690         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1691
1692         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1693                 struct bio flush_bio;
1694
1695                 /*
1696                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1697                  * need to reference it after submit. It's just used as
1698                  * the basis for the clone(s).
1699                  */
1700                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1701                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1702                 ci.bio = &flush_bio;
1703                 ci.sector_count = 0;
1704                 error = __send_empty_flush(&ci);
1705                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1706         } else {
1707                 struct dm_target *ti = md->immutable_target;
1708                 struct dm_target_io *tio;
1709
1710                 /*
1711                  * Defend against IO still getting in during teardown
1712                  * - as was seen for a time with nvme-fcloop
1713                  */
1714                 if (WARN_ON_ONCE(!ti || !dm_target_is_valid(ti))) {
1715                         error = -EIO;
1716                         goto out;
1717                 }
1718
1719                 ci.bio = bio;
1720                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1721                 if (unlikely(__process_abnormal_io(&ci, ti, &error)))
1722                         goto out;
1723
1724                 tio = alloc_tio(&ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1725                 ret = __clone_and_map_simple_bio(&ci, tio, NULL);
1726         }
1727 out:
1728         /* drop the extra reference count */
1729         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1730         return ret;
1731 }
1732
1733 static blk_qc_t dm_process_bio(struct mapped_device *md,
1734                                struct dm_table *map, struct bio *bio)
1735 {
1736         if (dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1737                 return __process_bio(md, map, bio);
1738         else
1739                 return __split_and_process_bio(md, map, bio);
1740 }
1741
1742 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1743 {
1744         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1745         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1746         int srcu_idx;
1747         struct dm_table *map;
1748
1749         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1750
1751         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1752         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1753                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1754
1755                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1756                         queue_io(md, bio);
1757                 else
1758                         bio_io_error(bio);
1759                 return ret;
1760         }
1761
1762         ret = dm_process_bio(md, map, bio);
1763
1764         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1765         return ret;
1766 }
1767
1768 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1769 {
1770         int r = bdi_bits;
1771         struct mapped_device *md = congested_data;
1772         struct dm_table *map;
1773
1774         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1775                 if (dm_request_based(md)) {
1776                         /*
1777                          * With request-based DM we only need to check the
1778                          * top-level queue for congestion.
1779                          */
1780                         r = md->queue->backing_dev_info->wb.state & bdi_bits;
1781                 } else {
1782                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1783                         if (map)
1784                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1785                         dm_put_live_table_fast(md);
1786                 }
1787         }
1788
1789         return r;
1790 }
1791
1792 /*-----------------------------------------------------------------
1793  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1794  *---------------------------------------------------------------*/
1795 static void free_minor(int minor)
1796 {
1797         spin_lock(&_minor_lock);
1798         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1799         spin_unlock(&_minor_lock);
1800 }
1801
1802 /*
1803  * See if the device with a specific minor # is free.
1804  */
1805 static int specific_minor(int minor)
1806 {
1807         int r;
1808
1809         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1810                 return -EINVAL;
1811
1812         idr_preload(GFP_KERNEL);
1813         spin_lock(&_minor_lock);
1814
1815         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1816
1817         spin_unlock(&_minor_lock);
1818         idr_preload_end();
1819         if (r < 0)
1820                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1821         return 0;
1822 }
1823
1824 static int next_free_minor(int *minor)
1825 {
1826         int r;
1827
1828         idr_preload(GFP_KERNEL);
1829         spin_lock(&_minor_lock);
1830
1831         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1832
1833         spin_unlock(&_minor_lock);
1834         idr_preload_end();
1835         if (r < 0)
1836                 return r;
1837         *minor = r;
1838         return 0;
1839 }
1840
1841 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1842 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1843
1844 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1845
1846 static void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1847 {
1848         /*
1849          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1850          */
1851         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
1852 }
1853
1854 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1855 {
1856         if (md->wq)
1857                 destroy_workqueue(md->wq);
1858         bioset_exit(&md->bs);
1859         bioset_exit(&md->io_bs);
1860
1861         if (md->dax_dev) {
1862                 kill_dax(md->dax_dev);
1863                 put_dax(md->dax_dev);
1864                 md->dax_dev = NULL;
1865         }
1866
1867         if (md->disk) {
1868                 spin_lock(&_minor_lock);
1869                 md->disk->private_data = NULL;
1870                 spin_unlock(&_minor_lock);
1871                 del_gendisk(md->disk);
1872                 put_disk(md->disk);
1873         }
1874
1875         if (md->queue)
1876                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1877
1878         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1879
1880         if (md->bdev) {
1881                 bdput(md->bdev);
1882                 md->bdev = NULL;
1883         }
1884
1885         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1886         mutex_destroy(&md->type_lock);
1887         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1888
1889         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1890 }
1891
1892 /*
1893  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1894  */
1895 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1896 {
1897         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1898         struct dax_device *dax_dev = NULL;
1899         struct mapped_device *md;
1900         void *old_md;
1901
1902         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1903         if (!md) {
1904                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1905                 return NULL;
1906         }
1907
1908         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1909                 goto bad_module_get;
1910
1911         /* get a minor number for the dev */
1912         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1913                 r = next_free_minor(&minor);
1914         else
1915                 r = specific_minor(minor);
1916         if (r < 0)
1917                 goto bad_minor;
1918
1919         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1920         if (r < 0)
1921                 goto bad_io_barrier;
1922
1923         md->numa_node_id = numa_node_id;
1924         md->init_tio_pdu = false;
1925         md->type = DM_TYPE_NONE;
1926         mutex_init(&md->suspend_lock);
1927         mutex_init(&md->type_lock);
1928         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1929         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1930         atomic_set(&md->holders, 1);
1931         atomic_set(&md->open_count, 0);
1932         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1933         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1934         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1935         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1936         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1937
1938         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id);
1939         if (!md->queue)
1940                 goto bad;
1941         md->queue->queuedata = md;
1942         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
1943
1944         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1945         if (!md->disk)
1946                 goto bad;
1947
1948         init_waitqueue_head(&md->wait);
1949         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1950         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1951         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1952
1953         md->disk->major = _major;
1954         md->disk->first_minor = minor;
1955         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1956         md->disk->queue = md->queue;
1957         md->disk->private_data = md;
1958         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1959
1960         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1961                 dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name, &dm_dax_ops);
1962                 if (!dax_dev)
1963                         goto bad;
1964         }
1965         md->dax_dev = dax_dev;
1966
1967         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1968         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1969
1970         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1971         if (!md->wq)
1972                 goto bad;
1973
1974         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1975         if (!md->bdev)
1976                 goto bad;
1977
1978         dm_stats_init(&md->stats);
1979
1980         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1981         spin_lock(&_minor_lock);
1982         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1983         spin_unlock(&_minor_lock);
1984
1985         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1986
1987         return md;
1988
1989 bad:
1990         cleanup_mapped_device(md);
1991 bad_io_barrier:
1992         free_minor(minor);
1993 bad_minor:
1994         module_put(THIS_MODULE);
1995 bad_module_get:
1996         kvfree(md);
1997         return NULL;
1998 }
1999
2000 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2001
2002 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2003 {
2004         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2005
2006         unlock_fs(md);
2007
2008         cleanup_mapped_device(md);
2009
2010         free_table_devices(&md->table_devices);
2011         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2012         free_minor(minor);
2013
2014         module_put(THIS_MODULE);
2015         kvfree(md);
2016 }
2017
2018 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2019 {
2020         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2021         int ret = 0;
2022
2023         if (dm_table_bio_based(t)) {
2024                 /*
2025                  * The md may already have mempools that need changing.
2026                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2027                  * because a different table was loaded.
2028                  */
2029                 bioset_exit(&md->bs);
2030                 bioset_exit(&md->io_bs);
2031
2032         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
2033                 /*
2034                  * There's no need to reload with request-based dm
2035                  * because the size of front_pad doesn't change.
2036                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2037                  * prep-ed requests in the queue may refer
2038                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2039                  * through the queue to unprep.
2040                  */
2041                 goto out;
2042         }
2043
2044         BUG_ON(!p ||
2045                bioset_initialized(&md->bs) ||
2046                bioset_initialized(&md->io_bs));
2047
2048         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
2049         if (ret)
2050                 goto out;
2051         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
2052         if (ret)
2053                 bioset_exit(&md->bs);
2054 out:
2055         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
2056         dm_table_free_md_mempools(t);
2057         return ret;
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Bind a table to the device.
2062  */
2063 static void event_callback(void *context)
2064 {
2065         unsigned long flags;
2066         LIST_HEAD(uevents);
2067         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2068
2069         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2070         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2071         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2072
2073         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2074
2075         atomic_inc(&md->event_nr);
2076         wake_up(&md->eventq);
2077         dm_issue_global_event();
2078 }
2079
2080 /*
2081  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2082  */
2083 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2084 {
2085         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2086
2087         set_capacity(md->disk, size);
2088
2089         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2090 }
2091
2092 /*
2093  * Returns old map, which caller must destroy.
2094  */
2095 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2096                                struct queue_limits *limits)
2097 {
2098         struct dm_table *old_map;
2099         struct request_queue *q = md->queue;
2100         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2101         sector_t size;
2102         int ret;
2103
2104         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2105
2106         size = dm_table_get_size(t);
2107
2108         /*
2109          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2110          */
2111         if (size != dm_get_size(md))
2112                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2113
2114         __set_size(md, size);
2115
2116         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2117
2118         /*
2119          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2120          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2121          * I/O mapping before resume.
2122          * This must be done before setting the queue restrictions,
2123          * because request-based dm may be run just after the setting.
2124          */
2125         if (request_based)
2126                 dm_stop_queue(q);
2127
2128         if (request_based || md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
2129                 /*
2130                  * Leverage the fact that request-based DM targets and
2131                  * NVMe bio based targets are immutable singletons
2132                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq;
2133                  *   and __process_bio.
2134                  */
2135                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2136         }
2137
2138         ret = __bind_mempools(md, t);
2139         if (ret) {
2140                 old_map = ERR_PTR(ret);
2141                 goto out;
2142         }
2143
2144         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2145         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2146         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2147
2148         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2149         if (old_map)
2150                 dm_sync_table(md);
2151
2152 out:
2153         return old_map;
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Returns unbound table for the caller to free.
2158  */
2159 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2160 {
2161         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2162
2163         if (!map)
2164                 return NULL;
2165
2166         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2167         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2168         dm_sync_table(md);
2169
2170         return map;
2171 }
2172
2173 /*
2174  * Constructor for a new device.
2175  */
2176 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2177 {
2178         int r;
2179         struct mapped_device *md;
2180
2181         md = alloc_dev(minor);
2182         if (!md)
2183                 return -ENXIO;
2184
2185         r = dm_sysfs_init(md);
2186         if (r) {
2187                 free_dev(md);
2188                 return r;
2189         }
2190
2191         *result = md;
2192         return 0;
2193 }
2194
2195 /*
2196  * Functions to manage md->type.
2197  * All are required to hold md->type_lock.
2198  */
2199 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2200 {
2201         mutex_lock(&md->type_lock);
2202 }
2203
2204 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2205 {
2206         mutex_unlock(&md->type_lock);
2207 }
2208
2209 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2210 {
2211         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2212         md->type = type;
2213 }
2214
2215 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2216 {
2217         return md->type;
2218 }
2219
2220 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2221 {
2222         return md->immutable_target_type;
2223 }
2224
2225 /*
2226  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2227  * count on 'md'.
2228  */
2229 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2230 {
2231         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2232         return &md->queue->limits;
2233 }
2234 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2235
2236 /*
2237  * Setup the DM device's queue based on md's type
2238  */
2239 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2240 {
2241         int r;
2242         struct queue_limits limits;
2243         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2244
2245         switch (type) {
2246         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2247                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2248                 if (r) {
2249                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2250                         return r;
2251                 }
2252                 break;
2253         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2254         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2255         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2256                 dm_init_normal_md_queue(md);
2257                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2258                 break;
2259         case DM_TYPE_NONE:
2260                 WARN_ON_ONCE(true);
2261                 break;
2262         }
2263
2264         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2265         if (r) {
2266                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2267                 return r;
2268         }
2269         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2270         blk_register_queue(md->disk);
2271
2272         return 0;
2273 }
2274
2275 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2276 {
2277         struct mapped_device *md;
2278         unsigned minor = MINOR(dev);
2279
2280         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2281                 return NULL;
2282
2283         spin_lock(&_minor_lock);
2284
2285         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2286         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2287             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2288                 md = NULL;
2289                 goto out;
2290         }
2291         dm_get(md);
2292 out:
2293         spin_unlock(&_minor_lock);
2294
2295         return md;
2296 }
2297 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2298
2299 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2300 {
2301         return md->interface_ptr;
2302 }
2303
2304 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2305 {
2306         md->interface_ptr = ptr;
2307 }
2308
2309 void dm_get(struct mapped_device *md)
2310 {
2311         atomic_inc(&md->holders);
2312         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2313 }
2314
2315 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2316 {
2317         spin_lock(&_minor_lock);
2318         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2319                 spin_unlock(&_minor_lock);
2320                 return -EBUSY;
2321         }
2322         dm_get(md);
2323         spin_unlock(&_minor_lock);
2324         return 0;
2325 }
2326 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2327
2328 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2329 {
2330         return md->name;
2331 }
2332 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2333
2334 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2335 {
2336         struct dm_table *map;
2337         int srcu_idx;
2338
2339         might_sleep();
2340
2341         spin_lock(&_minor_lock);
2342         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2343         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2344         spin_unlock(&_minor_lock);
2345
2346         blk_set_queue_dying(md->queue);
2347
2348         /*
2349          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2350          * do not race with internal suspend.
2351          */
2352         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2353         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2354         if (!dm_suspended_md(md)) {
2355                 dm_table_presuspend_targets(map);
2356                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2357         }
2358         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2359         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2360         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2361
2362         /*
2363          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2364          * for example.  Wait for all references to disappear.
2365          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2366          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2367          */
2368         if (wait)
2369                 while (atomic_read(&md->holders))
2370                         msleep(1);
2371         else if (atomic_read(&md->holders))
2372                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2373                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2374
2375         dm_sysfs_exit(md);
2376         dm_table_destroy(__unbind(md));
2377         free_dev(md);
2378 }
2379
2380 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2381 {
2382         __dm_destroy(md, true);
2383 }
2384
2385 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2386 {
2387         __dm_destroy(md, false);
2388 }
2389
2390 void dm_put(struct mapped_device *md)
2391 {
2392         atomic_dec(&md->holders);
2393 }
2394 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2395
2396 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2397 {
2398         int r = 0;
2399         DEFINE_WAIT(wait);
2400
2401         while (1) {
2402                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2403
2404                 if (!md_in_flight(md))
2405                         break;
2406
2407                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2408                         r = -EINTR;
2409                         break;
2410                 }
2411
2412                 io_schedule();
2413         }
2414         finish_wait(&md->wait, &wait);
2415
2416         return r;
2417 }
2418
2419 /*
2420  * Process the deferred bios
2421  */
2422 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2423 {
2424         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2425                                                 work);
2426         struct bio *c;
2427         int srcu_idx;
2428         struct dm_table *map;
2429
2430         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2431
2432         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2433                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2434                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2435                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2436
2437                 if (!c)
2438                         break;
2439
2440                 if (dm_request_based(md))
2441                         (void) generic_make_request(c);
2442                 else
2443                         (void) dm_process_bio(md, map, c);
2444         }
2445
2446         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2447 }
2448
2449 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2450 {
2451         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2452         smp_mb__after_atomic();
2453         queue_work(md->wq, &md->work);
2454 }
2455
2456 /*
2457  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2458  */
2459 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2460 {
2461         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2462         struct queue_limits limits;
2463         int r;
2464
2465         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2466
2467         /* device must be suspended */
2468         if (!dm_suspended_md(md))
2469                 goto out;
2470
2471         /*
2472          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2473          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2474          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2475          * reappear.
2476          */
2477         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2478                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2479                 if (live_map)
2480                         limits = md->queue->limits;
2481                 dm_put_live_table_fast(md);
2482         }
2483
2484         if (!live_map) {
2485                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2486                 if (r) {
2487                         map = ERR_PTR(r);
2488                         goto out;
2489                 }
2490         }
2491
2492         map = __bind(md, table, &limits);
2493         dm_issue_global_event();
2494
2495 out:
2496         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2497         return map;
2498 }
2499
2500 /*
2501  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2502  * device.
2503  */
2504 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2505 {
2506         int r;
2507
2508         WARN_ON(md->frozen_sb);
2509
2510         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2511         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2512                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2513                 md->frozen_sb = NULL;
2514                 return r;
2515         }
2516
2517         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2518
2519         return 0;
2520 }
2521
2522 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2523 {
2524         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2525                 return;
2526
2527         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2528         md->frozen_sb = NULL;
2529         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2530 }
2531
2532 /*
2533  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2534  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2535  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2536  *
2537  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2538  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2539  * are being added to md->deferred list.
2540  */
2541 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2542                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2543                         int dmf_suspended_flag)
2544 {
2545         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2546         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2547         int r;
2548
2549         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2550
2551         /*
2552          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2553          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2554          */
2555         if (noflush)
2556                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2557         else
2558                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2559
2560         /*
2561          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2562          * provide the .presuspend_undo hook.
2563          */
2564         dm_table_presuspend_targets(map);
2565
2566         /*
2567          * Flush I/O to the device.
2568          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2569          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2570          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2571          */
2572         if (!noflush && do_lockfs) {
2573                 r = lock_fs(md);
2574                 if (r) {
2575                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2576                         return r;
2577                 }
2578         }
2579
2580         /*
2581          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2582          * to target drivers i.e. no one may be executing
2583          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2584          * dm_wq_work.
2585          *
2586          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2587          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2588          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2589          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2590          * flush_workqueue(md->wq).
2591          */
2592         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2593         if (map)
2594                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2595
2596         /*
2597          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2598          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2599          */
2600         if (dm_request_based(md))
2601                 dm_stop_queue(md->queue);
2602
2603         flush_workqueue(md->wq);
2604
2605         /*
2606          * At this point no more requests are entering target request routines.
2607          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2608          * to finish.
2609          */
2610         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2611         if (!r)
2612                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2613
2614         if (noflush)
2615                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2616         if (map)
2617                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2618
2619         /* were we interrupted ? */
2620         if (r < 0) {
2621                 dm_queue_flush(md);
2622
2623                 if (dm_request_based(md))
2624                         dm_start_queue(md->queue);
2625
2626                 unlock_fs(md);
2627                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2628                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2629         }
2630
2631         return r;
2632 }
2633
2634 /*
2635  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2636  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2637  * the background.  Before the table can be swapped with
2638  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2639  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2640  */
2641 /*
2642  * Suspend mechanism in request-based dm.
2643  *
2644  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2645  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2646  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2647  *
2648  * To abort suspend, start the request_queue.
2649  */
2650 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2651 {
2652         struct dm_table *map = NULL;
2653         int r = 0;
2654
2655 retry:
2656         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2657
2658         if (dm_suspended_md(md)) {
2659                 r = -EINVAL;
2660                 goto out_unlock;
2661         }
2662
2663         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2664                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2665                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2666                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2667                 if (r)
2668                         return r;
2669                 goto retry;
2670         }
2671
2672         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2673
2674         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2675         if (r)
2676                 goto out_unlock;
2677
2678         dm_table_postsuspend_targets(map);
2679
2680 out_unlock:
2681         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2682         return r;
2683 }
2684
2685 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2686 {
2687         if (map) {
2688                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2689                 if (r)
2690                         return r;
2691         }
2692
2693         dm_queue_flush(md);
2694
2695         /*
2696          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2697          * so that mapping of targets can work correctly.
2698          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2699          */
2700         if (dm_request_based(md))
2701                 dm_start_queue(md->queue);
2702
2703         unlock_fs(md);
2704
2705         return 0;
2706 }
2707
2708 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2709 {
2710         int r;
2711         struct dm_table *map = NULL;
2712
2713 retry:
2714         r = -EINVAL;
2715         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2716
2717         if (!dm_suspended_md(md))
2718                 goto out;
2719
2720         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2721                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2722                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2723                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2724                 if (r)
2725                         return r;
2726                 goto retry;
2727         }
2728
2729         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2730         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2731                 goto out;
2732
2733         r = __dm_resume(md, map);
2734         if (r)
2735                 goto out;
2736
2737         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2738 out:
2739         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2740
2741         return r;
2742 }
2743
2744 /*
2745  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2746  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2747  * It may be used only from the kernel.
2748  */
2749
2750 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2751 {
2752         struct dm_table *map = NULL;
2753
2754         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2755
2756         if (md->internal_suspend_count++)
2757                 return; /* nested internal suspend */
2758
2759         if (dm_suspended_md(md)) {
2760                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2761                 return; /* nest suspend */
2762         }
2763
2764         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2765
2766         /*
2767          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2768          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2769          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2770          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2771          */
2772         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2773                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2774
2775         dm_table_postsuspend_targets(map);
2776 }
2777
2778 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2779 {
2780         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2781
2782         if (--md->internal_suspend_count)
2783                 return; /* resume from nested internal suspend */
2784
2785         if (dm_suspended_md(md))
2786                 goto done; /* resume from nested suspend */
2787
2788         /*
2789          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2790          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2791          */
2792         (void) __dm_resume(md, NULL);
2793
2794 done:
2795         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2796         smp_mb__after_atomic();
2797         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2798 }
2799
2800 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2801 {
2802         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2803         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2804         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2805 }
2806 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2807
2808 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2809 {
2810         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2811         __dm_internal_resume(md);
2812         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2813 }
2814 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2815
2816 /*
2817  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2818  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2819  */
2820
2821 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2822 {
2823         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2824         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2825                 return;
2826
2827         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2828         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2829         flush_workqueue(md->wq);
2830         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2831 }
2832 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2833
2834 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2835 {
2836         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2837                 goto done;
2838
2839         dm_queue_flush(md);
2840
2841 done:
2842         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2843 }
2844 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2845
2846 /*-----------------------------------------------------------------
2847  * Event notification.
2848  *---------------------------------------------------------------*/
2849 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2850                        unsigned cookie)
2851 {
2852         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2853         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2854
2855         if (!cookie)
2856                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2857         else {
2858                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2859                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2860                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2861                                           action, envp);
2862         }
2863 }
2864
2865 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2866 {
2867         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2868 }
2869
2870 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2871 {
2872         return atomic_read(&md->event_nr);
2873 }
2874
2875 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2876 {
2877         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2878                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2879 }
2880
2881 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2882 {
2883         unsigned long flags;
2884
2885         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2886         list_add(elist, &md->uevent_list);
2887         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2888 }
2889
2890 /*
2891  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2892  * count on 'md'.
2893  */
2894 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2895 {
2896         return md->disk;
2897 }
2898 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2899
2900 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2901 {
2902         return &md->kobj_holder.kobj;
2903 }
2904
2905 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2906 {
2907         struct mapped_device *md;
2908
2909         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2910
2911         spin_lock(&_minor_lock);
2912         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2913                 md = NULL;
2914                 goto out;
2915         }
2916         dm_get(md);
2917 out:
2918         spin_unlock(&_minor_lock);
2919
2920         return md;
2921 }
2922
2923 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2924 {
2925         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2926 }
2927
2928 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2929 {
2930         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2931 }
2932
2933 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2934 {
2935         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2936 }
2937
2938 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2939 {
2940         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2941 }
2942 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2943
2944 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2945 {
2946         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2947 }
2948 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2949
2950 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2951                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2952                                             unsigned min_pool_size)
2953 {
2954         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2955         unsigned int pool_size = 0;
2956         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2957         int ret;
2958
2959         if (!pools)
2960                 return NULL;
2961
2962         switch (type) {
2963         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2964         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2965         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2966                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2967                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2968                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
2969                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2970                 if (ret)
2971                         goto out;
2972                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2973                         goto out;
2974                 break;
2975         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2976                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2977                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2978                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2979                 break;
2980         default:
2981                 BUG();
2982         }
2983
2984         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
2985         if (ret)
2986                 goto out;
2987
2988         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
2989                 goto out;
2990
2991         return pools;
2992
2993 out:
2994         dm_free_md_mempools(pools);
2995
2996         return NULL;
2997 }
2998
2999 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3000 {
3001         if (!pools)
3002                 return;
3003
3004         bioset_exit(&pools->bs);
3005         bioset_exit(&pools->io_bs);
3006
3007         kfree(pools);
3008 }
3009
3010 struct dm_pr {
3011         u64     old_key;
3012         u64     new_key;
3013         u32     flags;
3014         bool    fail_early;
3015 };
3016
3017 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3018                       void *data)
3019 {
3020         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3021         struct dm_table *table;
3022         struct dm_target *ti;
3023         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3024
3025         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3026         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3027                 goto out;
3028
3029         /* We only support devices that have a single target */
3030         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3031                 goto out;
3032         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3033
3034         ret = -EINVAL;
3035         if (!ti->type->iterate_devices)
3036                 goto out;
3037
3038         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3039 out:
3040         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3041         return ret;
3042 }
3043
3044 /*
3045  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3046  */
3047 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3048                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3049 {
3050         struct dm_pr *pr = data;
3051         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3052
3053         if (!ops || !ops->pr_register)
3054                 return -EOPNOTSUPP;
3055         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3056 }
3057
3058 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3059                           u32 flags)
3060 {
3061         struct dm_pr pr = {
3062                 .old_key        = old_key,
3063                 .new_key        = new_key,
3064                 .flags          = flags,
3065                 .fail_early     = true,
3066         };
3067         int ret;
3068
3069         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3070         if (ret && new_key) {
3071                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3072                 pr.old_key = new_key;
3073                 pr.new_key = 0;
3074                 pr.flags = 0;
3075                 pr.fail_early = false;
3076                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3077         }
3078
3079         return ret;
3080 }
3081
3082 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3083                          u32 flags)
3084 {
3085         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3086         const struct pr_ops *ops;
3087         int r, srcu_idx;
3088
3089         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3090         if (r < 0)
3091                 goto out;
3092
3093         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3094         if (ops && ops->pr_reserve)
3095                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3096         else
3097                 r = -EOPNOTSUPP;
3098 out:
3099         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3100         return r;
3101 }
3102
3103 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3104 {
3105         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3106         const struct pr_ops *ops;
3107         int r, srcu_idx;
3108
3109         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3110         if (r < 0)
3111                 goto out;
3112
3113         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3114         if (ops && ops->pr_release)
3115                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3116         else
3117                 r = -EOPNOTSUPP;
3118 out:
3119         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3120         return r;
3121 }
3122
3123 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3124                          enum pr_type type, bool abort)
3125 {
3126         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3127         const struct pr_ops *ops;
3128         int r, srcu_idx;
3129
3130         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3131         if (r < 0)
3132                 goto out;
3133
3134         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3135         if (ops && ops->pr_preempt)
3136                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3137         else
3138                 r = -EOPNOTSUPP;
3139 out:
3140         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3141         return r;
3142 }
3143
3144 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3145 {
3146         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3147         const struct pr_ops *ops;
3148         int r, srcu_idx;
3149
3150         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3151         if (r < 0)
3152                 goto out;
3153
3154         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3155         if (ops && ops->pr_clear)
3156                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3157         else
3158                 r = -EOPNOTSUPP;
3159 out:
3160         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3161         return r;
3162 }
3163
3164 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3165         .pr_register    = dm_pr_register,
3166         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3167         .pr_release     = dm_pr_release,
3168         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3169         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3170 };
3171
3172 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3173         .open = dm_blk_open,
3174         .release = dm_blk_close,
3175         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3176         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3177         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3178         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3179         .owner = THIS_MODULE
3180 };
3181
3182 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3183         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3184         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3185         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3186 };
3187
3188 /*
3189  * module hooks
3190  */
3191 module_init(dm_init);
3192 module_exit(dm_exit);
3193
3194 module_param(major, uint, 0);
3195 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3196
3197 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3198 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3199
3200 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3201 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3202
3203 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3204 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3205 MODULE_LICENSE("GPL");