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/blkpg.h>
  16 #include <linux/bio.h>
  17 #include <linux/mempool.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/idr.h>
  20 #include <linux/hdreg.h>
  21 #include <linux/delay.h>
  22 #include <linux/wait.h>
  23 #include <linux/pr.h>
  24
  25 #define DM_MSG_PREFIX "core"
  26
  27 #ifdef CONFIG_PRINTK
  28 /*
  29  * ratelimit state to be used in DMXXX_LIMIT().
  30  */
  31 DEFINE_RATELIMIT_STATE(dm_ratelimit_state,
  32                        DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
  33                        DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
  34 EXPORT_SYMBOL(dm_ratelimit_state);
  35 #endif
  36
  37 /*
  38  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
  39  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
  40  */
  41 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
  42 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
  43
  44 static const char *_name = DM_NAME;
  45
  46 static unsigned int major = 0;
  47 static unsigned int _major = 0;
  48
  49 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
  50
  51 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
  52
  53 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
  54
  55 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
  56
  57 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
  58
  59 /*
  60  * One of these is allocated per bio.
  61  */
  62 struct dm_io {
  63         struct mapped_device *md;
  64         int error;
  65         atomic_t io_count;
  66         struct bio *bio;
  67         unsigned long start_time;
  68         spinlock_t endio_lock;
  69         struct dm_stats_aux stats_aux;
  70 };
  71
  72 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
  73
  74 /*
  75  * Bits for the md->flags field.
  76  */
  77 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
  78 #define DMF_SUSPENDED 1
  79 #define DMF_FROZEN 2
  80 #define DMF_FREEING 3
  81 #define DMF_DELETING 4
  82 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
  83 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
  84 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
  85
  86 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
  87 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
  88
  89 /*
  90  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
  91  */
  92 struct dm_md_mempools {
  93         mempool_t *io_pool;
  94         mempool_t *rq_pool;
  95         struct bio_set *bs;
  96 };
  97
  98 struct table_device {
  99         struct list_head list;
 100         atomic_t count;
 101         struct dm_dev dm_dev;
 102 };
 103
 104 static struct kmem_cache *_io_cache;
 105 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
 106 static struct kmem_cache *_rq_cache;
 107
 108 /*
 109  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
 110  */
 111 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
 112 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
 113
 114 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
 115 {
 116         int param = ACCESS_ONCE(*module_param);
 117         int modified_param = 0;
 118         bool modified = true;
 119
 120         if (param < min)
 121                 modified_param = min;
 122         else if (param > max)
 123                 modified_param = max;
 124         else
 125                 modified = false;
 126
 127         if (modified) {
 128                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
 129                 param = modified_param;
 130         }
 131
 132         return param;
 133 }
 134
 135 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
 136                                unsigned def, unsigned max)
 137 {
 138         unsigned param = ACCESS_ONCE(*module_param);
 139         unsigned modified_param = 0;
 140
 141         if (!param)
 142                 modified_param = def;
 143         else if (param > max)
 144                 modified_param = max;
 145
 146         if (modified_param) {
 147                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
 148                 param = modified_param;
 149         }
 150
 151         return param;
 152 }
 153
 154 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
 155 {
 156         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
 157                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
 158 }
 159 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
 160
 161 static unsigned dm_get_numa_node(void)
 162 {
 163         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
 164                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
 165 }
 166
 167 static int __init local_init(void)
 168 {
 169         int r = -ENOMEM;
 170
 171         /* allocate a slab for the dm_ios */
 172         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
 173         if (!_io_cache)
 174                 return r;
 175
 176         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
 177         if (!_rq_tio_cache)
 178                 goto out_free_io_cache;
 179
 180         _rq_cache = kmem_cache_create("dm_old_clone_request", sizeof(struct request),
 181                                       __alignof__(struct request), 0, NULL);
 182         if (!_rq_cache)
 183                 goto out_free_rq_tio_cache;
 184
 185         r = dm_uevent_init();
 186         if (r)
 187                 goto out_free_rq_cache;
 188
 189         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
 190         if (!deferred_remove_workqueue) {
 191                 r = -ENOMEM;
 192                 goto out_uevent_exit;
 193         }
 194
 195         _major = major;
 196         r = register_blkdev(_major, _name);
 197         if (r < 0)
 198                 goto out_free_workqueue;
 199
 200         if (!_major)
 201                 _major = r;
 202
 203         return 0;
 204
 205 out_free_workqueue:
 206         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
 207 out_uevent_exit:
 208         dm_uevent_exit();
 209 out_free_rq_cache:
 210         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
 211 out_free_rq_tio_cache:
 212         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 213 out_free_io_cache:
 214         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 215
 216         return r;
 217 }
 218
 219 static void local_exit(void)
 220 {
 221         flush_scheduled_work();
 222         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
 223
 224         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
 225         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 226         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 227         unregister_blkdev(_major, _name);
 228         dm_uevent_exit();
 229
 230         _major = 0;
 231
 232         DMINFO("cleaned up");
 233 }
 234
 235 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
 236         local_init,
 237         dm_target_init,
 238         dm_linear_init,
 239         dm_stripe_init,
 240         dm_io_init,
 241         dm_kcopyd_init,
 242         dm_interface_init,
 243         dm_statistics_init,
 244 };
 245
 246 static void (*_exits[])(void) = {
 247         local_exit,
 248         dm_target_exit,
 249         dm_linear_exit,
 250         dm_stripe_exit,
 251         dm_io_exit,
 252         dm_kcopyd_exit,
 253         dm_interface_exit,
 254         dm_statistics_exit,
 255 };
 256
 257 static int __init dm_init(void)
 258 {
 259         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
 260
 261         int r, i;
 262
 263         for (i = 0; i < count; i++) {
 264                 r = _inits[i]();
 265                 if (r)
 266                         goto bad;
 267         }
 268
 269         return 0;
 270
 271       bad:
 272         while (i--)
 273                 _exits[i]();
 274
 275         return r;
 276 }
 277
 278 static void __exit dm_exit(void)
 279 {
 280         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 281
 282         while (i--)
 283                 _exits[i]();
 284
 285         /*
 286          * Should be empty by this point.
 287          */
 288         idr_destroy(&_minor_idr);
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Block device functions
 293  */
 294 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
 295 {
 296         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 297 }
 298
 299 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 300 {
 301         struct mapped_device *md;
 302
 303         spin_lock(&_minor_lock);
 304
 305         md = bdev->bd_disk->private_data;
 306         if (!md)
 307                 goto out;
 308
 309         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
 310             dm_deleting_md(md)) {
 311                 md = NULL;
 312                 goto out;
 313         }
 314
 315         dm_get(md);
 316         atomic_inc(&md->open_count);
 317 out:
 318         spin_unlock(&_minor_lock);
 319
 320         return md ? 0 : -ENXIO;
 321 }
 322
 323 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 324 {
 325         struct mapped_device *md;
 326
 327         spin_lock(&_minor_lock);
 328
 329         md = disk->private_data;
 330         if (WARN_ON(!md))
 331                 goto out;
 332
 333         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
 334             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
 335                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
 336
 337         dm_put(md);
 338 out:
 339         spin_unlock(&_minor_lock);
 340 }
 341
 342 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
 343 {
 344         return atomic_read(&md->open_count);
 345 }
 346
 347 /*
 348  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
 349  */
 350 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
 351 {
 352         int r = 0;
 353
 354         spin_lock(&_minor_lock);
 355
 356         if (dm_open_count(md)) {
 357                 r = -EBUSY;
 358                 if (mark_deferred)
 359                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
 360         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
 361                 r = -EEXIST;
 362         else
 363                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 364
 365         spin_unlock(&_minor_lock);
 366
 367         return r;
 368 }
 369
 370 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
 371 {
 372         int r = 0;
 373
 374         spin_lock(&_minor_lock);
 375
 376         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
 377                 r = -EBUSY;
 378         else
 379                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
 380
 381         spin_unlock(&_minor_lock);
 382
 383         return r;
 384 }
 385
 386 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
 387 {
 388         dm_deferred_remove();
 389 }
 390
 391 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
 392 {
 393         return get_capacity(md->disk);
 394 }
 395
 396 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
 397 {
 398         return md->queue;
 399 }
 400
 401 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
 402 {
 403         return &md->stats;
 404 }
 405
 406 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
 407 {
 408         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 409
 410         return dm_get_geometry(md, geo);
 411 }
 412
 413 static int dm_grab_bdev_for_ioctl(struct mapped_device *md,
 414                                   struct block_device **bdev,
 415                                   fmode_t *mode)
 416 {
 417         struct dm_target *tgt;
 418         struct dm_table *map;
 419         int srcu_idx, r;
 420
 421 retry:
 422         r = -ENOTTY;
 423         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
 424         if (!map || !dm_table_get_size(map))
 425                 goto out;
 426
 427         /* We only support devices that have a single target */
 428         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
 429                 goto out;
 430
 431         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
 432         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
 433                 goto out;
 434
 435         if (dm_suspended_md(md)) {
 436                 r = -EAGAIN;
 437                 goto out;
 438         }
 439
 440         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev, mode);
 441         if (r < 0)
 442                 goto out;
 443
 444         bdgrab(*bdev);
 445         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
 446         return r;
 447
 448 out:
 449         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
 450         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
 451                 msleep(10);
 452                 goto retry;
 453         }
 454         return r;
 455 }
 456
 457 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 458                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 459 {
 460         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 461         int r;
 462
 463         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
 464         if (r < 0)
 465                 return r;
 466
 467         if (r > 0) {
 468                 /*
 469                  * Target determined this ioctl is being issued against
 470                  * a logical partition of the parent bdev; so extra
 471                  * validation is needed.
 472                  */
 473                 r = scsi_verify_blk_ioctl(NULL, cmd);
 474                 if (r)
 475                         goto out;
 476         }
 477
 478         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
 479 out:
 480         bdput(bdev);
 481         return r;
 482 }
 483
 484 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
 485 {
 486         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
 487 }
 488
 489 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
 490 {
 491         mempool_free(io, md->io_pool);
 492 }
 493
 494 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
 495 {
 496         bio_put(&tio->clone);
 497 }
 498
 499 int md_in_flight(struct mapped_device *md)
 500 {
 501         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
 502                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
 503 }
 504
 505 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
 506 {
 507         struct mapped_device *md = io->md;
 508         struct bio *bio = io->bio;
 509         int cpu;
 510         int rw = bio_data_dir(bio);
 511
 512         io->start_time = jiffies;
 513
 514         cpu = part_stat_lock();
 515         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 516         part_stat_unlock();
 517         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
 518                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
 519
 520         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
 521                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
 522                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
 523                                     false, 0, &io->stats_aux);
 524 }
 525
 526 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
 527 {
 528         struct mapped_device *md = io->md;
 529         struct bio *bio = io->bio;
 530         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
 531         int pending;
 532         int rw = bio_data_dir(bio);
 533
 534         generic_end_io_acct(rw, &dm_disk(md)->part0, io->start_time);
 535
 536         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
 537                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
 538                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
 539                                     true, duration, &io->stats_aux);
 540
 541         /*
 542          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
 543          * a flush.
 544          */
 545         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
 546         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
 547         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
 548
 549         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 550         if (!pending)
 551                 wake_up(&md->wait);
 552 }
 553
 554 /*
 555  * Add the bio to the list of deferred io.
 556  */
 557 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 558 {
 559         unsigned long flags;
 560
 561         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 562         bio_list_add(&md->deferred, bio);
 563         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 564         queue_work(md->wq, &md->work);
 565 }
 566
 567 /*
 568  * Everyone (including functions in this file), should use this
 569  * function to access the md->map field, and make sure they call
 570  * dm_put_live_table() when finished.
 571  */
 572 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
 573 {
 574         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
 575
 576         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
 577 }
 578
 579 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
 580 {
 581         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
 582 }
 583
 584 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
 585 {
 586         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
 587         synchronize_rcu_expedited();
 588 }
 589
 590 /*
 591  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
 592  * The caller must not block between these two functions.
 593  */
 594 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
 595 {
 596         rcu_read_lock();
 597         return rcu_dereference(md->map);
 598 }
 599
 600 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
 601 {
 602         rcu_read_unlock();
 603 }
 604
 605 /*
 606  * Open a table device so we can use it as a map destination.
 607  */
 608 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
 609                              struct mapped_device *md)
 610 {
 611         static char *_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
 612         struct block_device *bdev;
 613
 614         int r;
 615
 616         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
 617
 618         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _claim_ptr);
 619         if (IS_ERR(bdev))
 620                 return PTR_ERR(bdev);
 621
 622         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
 623         if (r) {
 624                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
 625                 return r;
 626         }
 627
 628         td->dm_dev.bdev = bdev;
 629         return 0;
 630 }
 631
 632 /*
 633  * Close a table device that we've been using.
 634  */
 635 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
 636 {
 637         if (!td->dm_dev.bdev)
 638                 return;
 639
 640         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
 641         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
 642         td->dm_dev.bdev = NULL;
 643 }
 644
 645 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
 646                                               fmode_t mode) {
 647         struct table_device *td;
 648
 649         list_for_each_entry(td, l, list)
 650                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
 651                         return td;
 652
 653         return NULL;
 654 }
 655
 656 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
 657                         struct dm_dev **result) {
 658         int r;
 659         struct table_device *td;
 660
 661         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
 662         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
 663         if (!td) {
 664                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
 665                 if (!td) {
 666                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 667                         return -ENOMEM;
 668                 }
 669
 670                 td->dm_dev.mode = mode;
 671                 td->dm_dev.bdev = NULL;
 672
 673                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
 674                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 675                         kfree(td);
 676                         return r;
 677                 }
 678
 679                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
 680
 681                 atomic_set(&td->count, 0);
 682                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
 683         }
 684         atomic_inc(&td->count);
 685         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 686
 687         *result = &td->dm_dev;
 688         return 0;
 689 }
 690 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
 691
 692 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
 693 {
 694         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
 695
 696         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
 697         if (atomic_dec_and_test(&td->count)) {
 698                 close_table_device(td, md);
 699                 list_del(&td->list);
 700                 kfree(td);
 701         }
 702         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 703 }
 704 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
 705
 706 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
 707 {
 708         struct list_head *tmp, *next;
 709
 710         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
 711                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
 712
 713                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
 714                        td->dm_dev.name, atomic_read(&td->count));
 715                 kfree(td);
 716         }
 717 }
 718
 719 /*
 720  * Get the geometry associated with a dm device
 721  */
 722 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 723 {
 724         *geo = md->geometry;
 725
 726         return 0;
 727 }
 728
 729 /*
 730  * Set the geometry of a device.
 731  */
 732 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 733 {
 734         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
 735
 736         if (geo->start > sz) {
 737                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
 738                 return -EINVAL;
 739         }
 740
 741         md->geometry = *geo;
 742
 743         return 0;
 744 }
 745
 746 /*-----------------------------------------------------------------
 747  * CRUD START:
 748  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
 749  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
 750  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
 751  *   interests of getting something for people to use I give
 752  *   you this clearly demarcated crap.
 753  *---------------------------------------------------------------*/
 754
 755 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
 756 {
 757         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
 758 }
 759
 760 /*
 761  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
 762  * cloned into, completing the original io if necc.
 763  */
 764 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
 765 {
 766         unsigned long flags;
 767         int io_error;
 768         struct bio *bio;
 769         struct mapped_device *md = io->md;
 770
 771         /* Push-back supersedes any I/O errors */
 772         if (unlikely(error)) {
 773                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
 774                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
 775                         io->error = error;
 776                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
 777         }
 778
 779         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
 780                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
 781                         /*
 782                          * Target requested pushing back the I/O.
 783                          */
 784                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 785                         if (__noflush_suspending(md))
 786                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
 787                         else
 788                                 /* noflush suspend was interrupted. */
 789                                 io->error = -EIO;
 790                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 791                 }
 792
 793                 io_error = io->error;
 794                 bio = io->bio;
 795                 end_io_acct(io);
 796                 free_io(md, io);
 797
 798                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
 799                         return;
 800
 801                 if ((bio->bi_rw & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
 802                         /*
 803                          * Preflush done for flush with data, reissue
 804                          * without REQ_PREFLUSH.
 805                          */
 806                         bio->bi_rw &= ~REQ_PREFLUSH;
 807                         queue_io(md, bio);
 808                 } else {
 809                         /* done with normal IO or empty flush */
 810                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
 811                         bio->bi_error = io_error;
 812                         bio_endio(bio);
 813                 }
 814         }
 815 }
 816
 817 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
 818 {
 819         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
 820
 821         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
 822         limits->max_write_same_sectors = 0;
 823 }
 824
 825 static void clone_endio(struct bio *bio)
 826 {
 827         int error = bio->bi_error;
 828         int r = error;
 829         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
 830         struct dm_io *io = tio->io;
 831         struct mapped_device *md = tio->io->md;
 832         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
 833
 834         if (endio) {
 835                 r = endio(tio->ti, bio, error);
 836                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
 837                         /*
 838                          * error and requeue request are handled
 839                          * in dec_pending().
 840                          */
 841                         error = r;
 842                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
 843                         /* The target will handle the io */
 844                         return;
 845                 else if (r) {
 846                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
 847                         BUG();
 848                 }
 849         }
 850
 851         if (unlikely(r == -EREMOTEIO && (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME) &&
 852                      !bdev_get_queue(bio->bi_bdev)->limits.max_write_same_sectors))
 853                 disable_write_same(md);
 854
 855         free_tio(tio);
 856         dec_pending(io, error);
 857 }
 858
 859 /*
 860  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
 861  * target boundary.
 862  */
 863 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
 864 {
 865         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
 866
 867         return ti->len - target_offset;
 868 }
 869
 870 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
 871 {
 872         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
 873         sector_t offset, max_len;
 874
 875         /*
 876          * Does the target need to split even further?
 877          */
 878         if (ti->max_io_len) {
 879                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
 880                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
 881                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
 882                 else
 883                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
 884                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
 885
 886                 if (len > max_len)
 887                         len = max_len;
 888         }
 889
 890         return len;
 891 }
 892
 893 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
 894 {
 895         if (len > UINT_MAX) {
 896                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
 897                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
 898                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
 899                 return -EINVAL;
 900         }
 901
 902         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
 903
 904         return 0;
 905 }
 906 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
 907
 908 /*
 909  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
 910  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH.
 911  *
 912  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
 913  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
 914  * sent in a next bio.
 915  *
 916  * A diagram that explains the arithmetics:
 917  * +--------------------+---------------+-------+
 918  * |         1          |       2       |   3   |
 919  * +--------------------+---------------+-------+
 920  *
 921  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
 922  *                      <------- bi_size ------->
 923  *                      <-- n_sectors -->
 924  *
 925  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
 926  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
 927  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
 928  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
 929  *       to make it empty)
 930  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
 931  *
 932  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
 933  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
 934  * copies of the bio.
 935  */
 936 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
 937 {
 938         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
 939         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
 940         BUG_ON(bio->bi_rw & REQ_PREFLUSH);
 941         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
 942         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
 943         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
 944         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
 945 }
 946 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
 947
 948 static void __map_bio(struct dm_target_io *tio)
 949 {
 950         int r;
 951         sector_t sector;
 952         struct bio *clone = &tio->clone;
 953         struct dm_target *ti = tio->ti;
 954
 955         clone->bi_end_io = clone_endio;
 956
 957         /*
 958          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
 959          * anything, the target has assumed ownership of
 960          * this io.
 961          */
 962         atomic_inc(&tio->io->io_count);
 963         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
 964         r = ti->type->map(ti, clone);
 965         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
 966                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
 967
 968                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
 969                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
 970
 971                 generic_make_request(clone);
 972         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
 973                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
 974                 dec_pending(tio->io, r);
 975                 free_tio(tio);
 976         } else if (r != DM_MAPIO_SUBMITTED) {
 977                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
 978                 BUG();
 979         }
 980 }
 981
 982 struct clone_info {
 983         struct mapped_device *md;
 984         struct dm_table *map;
 985         struct bio *bio;
 986         struct dm_io *io;
 987         sector_t sector;
 988         unsigned sector_count;
 989 };
 990
 991 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
 992 {
 993         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
 994         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
 995 }
 996
 997 /*
 998  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
 999  */
1000 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1001                      sector_t sector, unsigned len)
1002 {
1003         struct bio *clone = &tio->clone;
1004
1005         __bio_clone_fast(clone, bio);
1006
1007         if (bio_integrity(bio)) {
1008                 int r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1009                 if (r < 0)
1010                         return r;
1011         }
1012
1013         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1014         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1015
1016         if (bio_integrity(bio))
1017                 bio_integrity_trim(clone, 0, len);
1018
1019         return 0;
1020 }
1021
1022 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1023                                       struct dm_target *ti,
1024                                       unsigned target_bio_nr)
1025 {
1026         struct dm_target_io *tio;
1027         struct bio *clone;
1028
1029         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
1030         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
1031
1032         tio->io = ci->io;
1033         tio->ti = ti;
1034         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
1035
1036         return tio;
1037 }
1038
1039 static void __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1040                                        struct dm_target *ti,
1041                                        unsigned target_bio_nr, unsigned *len)
1042 {
1043         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti, target_bio_nr);
1044         struct bio *clone = &tio->clone;
1045
1046         tio->len_ptr = len;
1047
1048         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1049         if (len)
1050                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1051
1052         __map_bio(tio);
1053 }
1054
1055 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1056                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1057 {
1058         unsigned target_bio_nr;
1059
1060         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_bios; target_bio_nr++)
1061                 __clone_and_map_simple_bio(ci, ti, target_bio_nr, len);
1062 }
1063
1064 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1065 {
1066         unsigned target_nr = 0;
1067         struct dm_target *ti;
1068
1069         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1070         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1071                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1072
1073         return 0;
1074 }
1075
1076 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1077                                      sector_t sector, unsigned *len)
1078 {
1079         struct bio *bio = ci->bio;
1080         struct dm_target_io *tio;
1081         unsigned target_bio_nr;
1082         unsigned num_target_bios = 1;
1083         int r = 0;
1084
1085         /*
1086          * Does the target want to receive duplicate copies of the bio?
1087          */
1088         if (bio_data_dir(bio) == WRITE && ti->num_write_bios)
1089                 num_target_bios = ti->num_write_bios(ti, bio);
1090
1091         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_target_bios; target_bio_nr++) {
1092                 tio = alloc_tio(ci, ti, target_bio_nr);
1093                 tio->len_ptr = len;
1094                 r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1095                 if (r < 0) {
1096                         free_tio(tio);
1097                         break;
1098                 }
1099                 __map_bio(tio);
1100         }
1101
1102         return r;
1103 }
1104
1105 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1106
1107 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1108 {
1109         return ti->num_discard_bios;
1110 }
1111
1112 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1113 {
1114         return ti->num_write_same_bios;
1115 }
1116
1117 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1118
1119 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1120 {
1121         return ti->split_discard_bios;
1122 }
1123
1124 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci,
1125                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1126                                        is_split_required_fn is_split_required)
1127 {
1128         struct dm_target *ti;
1129         unsigned len;
1130         unsigned num_bios;
1131
1132         do {
1133                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1134                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1135                         return -EIO;
1136
1137                 /*
1138                  * Even though the device advertised support for this type of
1139                  * request, that does not mean every target supports it, and
1140                  * reconfiguration might also have changed that since the
1141                  * check was performed.
1142                  */
1143                 num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1144                 if (!num_bios)
1145                         return -EOPNOTSUPP;
1146
1147                 if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1148                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1149                 else
1150                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1151
1152                 __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1153
1154                 ci->sector += len;
1155         } while (ci->sector_count -= len);
1156
1157         return 0;
1158 }
1159
1160 static int __send_discard(struct clone_info *ci)
1161 {
1162         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_discard_bios,
1163                                            is_split_required_for_discard);
1164 }
1165
1166 static int __send_write_same(struct clone_info *ci)
1167 {
1168         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_write_same_bios, NULL);
1169 }
1170
1171 /*
1172  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1173  */
1174 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1175 {
1176         struct bio *bio = ci->bio;
1177         struct dm_target *ti;
1178         unsigned len;
1179         int r;
1180
1181         if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD))
1182                 return __send_discard(ci);
1183         else if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
1184                 return __send_write_same(ci);
1185
1186         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1187         if (!dm_target_is_valid(ti))
1188                 return -EIO;
1189
1190         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1191
1192         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1193         if (r < 0)
1194                 return r;
1195
1196         ci->sector += len;
1197         ci->sector_count -= len;
1198
1199         return 0;
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1204  */
1205 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1206                                     struct dm_table *map, struct bio *bio)
1207 {
1208         struct clone_info ci;
1209         int error = 0;
1210
1211         if (unlikely(!map)) {
1212                 bio_io_error(bio);
1213                 return;
1214         }
1215
1216         ci.map = map;
1217         ci.md = md;
1218         ci.io = alloc_io(md);
1219         ci.io->error = 0;
1220         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1221         ci.io->bio = bio;
1222         ci.io->md = md;
1223         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1224         ci.sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1225
1226         start_io_acct(ci.io);
1227
1228         if (bio->bi_rw & REQ_PREFLUSH) {
1229                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1230                 ci.sector_count = 0;
1231                 error = __send_empty_flush(&ci);
1232                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1233         } else {
1234                 ci.bio = bio;
1235                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1236                 while (ci.sector_count && !error)
1237                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1238         }
1239
1240         /* drop the extra reference count */
1241         dec_pending(ci.io, error);
1242 }
1243 /*-----------------------------------------------------------------
1244  * CRUD END
1245  *---------------------------------------------------------------*/
1246
1247 /*
1248  * The request function that just remaps the bio built up by
1249  * dm_merge_bvec.
1250  */
1251 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1252 {
1253         int rw = bio_data_dir(bio);
1254         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1255         int srcu_idx;
1256         struct dm_table *map;
1257
1258         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1259
1260         generic_start_io_acct(rw, bio_sectors(bio), &dm_disk(md)->part0);
1261
1262         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1263         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1264                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1265
1266                 if (bio_rw(bio) != READA)
1267                         queue_io(md, bio);
1268                 else
1269                         bio_io_error(bio);
1270                 return BLK_QC_T_NONE;
1271         }
1272
1273         __split_and_process_bio(md, map, bio);
1274         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1275         return BLK_QC_T_NONE;
1276 }
1277
1278 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1279 {
1280         int r = bdi_bits;
1281         struct mapped_device *md = congested_data;
1282         struct dm_table *map;
1283
1284         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1285                 if (dm_request_based(md)) {
1286                         /*
1287                          * With request-based DM we only need to check the
1288                          * top-level queue for congestion.
1289                          */
1290                         r = md->queue->backing_dev_info.wb.state & bdi_bits;
1291                 } else {
1292                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1293                         if (map)
1294                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1295                         dm_put_live_table_fast(md);
1296                 }
1297         }
1298
1299         return r;
1300 }
1301
1302 /*-----------------------------------------------------------------
1303  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1304  *---------------------------------------------------------------*/
1305 static void free_minor(int minor)
1306 {
1307         spin_lock(&_minor_lock);
1308         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1309         spin_unlock(&_minor_lock);
1310 }
1311
1312 /*
1313  * See if the device with a specific minor # is free.
1314  */
1315 static int specific_minor(int minor)
1316 {
1317         int r;
1318
1319         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1320                 return -EINVAL;
1321
1322         idr_preload(GFP_KERNEL);
1323         spin_lock(&_minor_lock);
1324
1325         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1326
1327         spin_unlock(&_minor_lock);
1328         idr_preload_end();
1329         if (r < 0)
1330                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1331         return 0;
1332 }
1333
1334 static int next_free_minor(int *minor)
1335 {
1336         int r;
1337
1338         idr_preload(GFP_KERNEL);
1339         spin_lock(&_minor_lock);
1340
1341         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1342
1343         spin_unlock(&_minor_lock);
1344         idr_preload_end();
1345         if (r < 0)
1346                 return r;
1347         *minor = r;
1348         return 0;
1349 }
1350
1351 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1352
1353 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1354
1355 void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1356 {
1357         /*
1358          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1359          * devices.  The type of this dm device may not have been decided yet.
1360          * The type is decided at the first table loading time.
1361          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1362          * for request stacking support until then.
1363          *
1364          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1365          */
1366         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1367
1368         /*
1369          * Initialize data that will only be used by a non-blk-mq DM queue
1370          * - must do so here (in alloc_dev callchain) before queue is used
1371          */
1372         md->queue->queuedata = md;
1373         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1374 }
1375
1376 void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1377 {
1378         md->use_blk_mq = false;
1379         dm_init_md_queue(md);
1380
1381         /*
1382          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1383          */
1384         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1385         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1386 }
1387
1388 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1389 {
1390         if (md->wq)
1391                 destroy_workqueue(md->wq);
1392         if (md->kworker_task)
1393                 kthread_stop(md->kworker_task);
1394         mempool_destroy(md->io_pool);
1395         mempool_destroy(md->rq_pool);
1396         if (md->bs)
1397                 bioset_free(md->bs);
1398
1399         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1400
1401         if (md->disk) {
1402                 spin_lock(&_minor_lock);
1403                 md->disk->private_data = NULL;
1404                 spin_unlock(&_minor_lock);
1405                 del_gendisk(md->disk);
1406                 put_disk(md->disk);
1407         }
1408
1409         if (md->queue)
1410                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1411
1412         if (md->bdev) {
1413                 bdput(md->bdev);
1414                 md->bdev = NULL;
1415         }
1416
1417         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1422  */
1423 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1424 {
1425         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1426         struct mapped_device *md;
1427         void *old_md;
1428
1429         md = kzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1430         if (!md) {
1431                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1432                 return NULL;
1433         }
1434
1435         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1436                 goto bad_module_get;
1437
1438         /* get a minor number for the dev */
1439         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1440                 r = next_free_minor(&minor);
1441         else
1442                 r = specific_minor(minor);
1443         if (r < 0)
1444                 goto bad_minor;
1445
1446         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1447         if (r < 0)
1448                 goto bad_io_barrier;
1449
1450         md->numa_node_id = numa_node_id;
1451         md->use_blk_mq = dm_use_blk_mq_default();
1452         md->init_tio_pdu = false;
1453         md->type = DM_TYPE_NONE;
1454         mutex_init(&md->suspend_lock);
1455         mutex_init(&md->type_lock);
1456         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1457         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1458         atomic_set(&md->holders, 1);
1459         atomic_set(&md->open_count, 0);
1460         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1461         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1462         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1463         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1464         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1465
1466         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id);
1467         if (!md->queue)
1468                 goto bad;
1469
1470         dm_init_md_queue(md);
1471
1472         md->disk = alloc_disk_node(1, numa_node_id);
1473         if (!md->disk)
1474                 goto bad;
1475
1476         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1477         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1478         init_waitqueue_head(&md->wait);
1479         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1480         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1481         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1482         md->kworker_task = NULL;
1483
1484         md->disk->major = _major;
1485         md->disk->first_minor = minor;
1486         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1487         md->disk->queue = md->queue;
1488         md->disk->private_data = md;
1489         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1490         add_disk(md->disk);
1491         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1492
1493         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1494         if (!md->wq)
1495                 goto bad;
1496
1497         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1498         if (!md->bdev)
1499                 goto bad;
1500
1501         bio_init(&md->flush_bio);
1502         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
1503         bio_set_op_attrs(&md->flush_bio, REQ_OP_WRITE, WRITE_FLUSH);
1504
1505         dm_stats_init(&md->stats);
1506
1507         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1508         spin_lock(&_minor_lock);
1509         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1510         spin_unlock(&_minor_lock);
1511
1512         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1513
1514         return md;
1515
1516 bad:
1517         cleanup_mapped_device(md);
1518 bad_io_barrier:
1519         free_minor(minor);
1520 bad_minor:
1521         module_put(THIS_MODULE);
1522 bad_module_get:
1523         kfree(md);
1524         return NULL;
1525 }
1526
1527 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1528
1529 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1530 {
1531         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1532
1533         unlock_fs(md);
1534
1535         cleanup_mapped_device(md);
1536
1537         free_table_devices(&md->table_devices);
1538         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1539         free_minor(minor);
1540
1541         module_put(THIS_MODULE);
1542         kfree(md);
1543 }
1544
1545 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1546 {
1547         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1548
1549         if (md->bs) {
1550                 /* The md already has necessary mempools. */
1551                 if (dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_BIO_BASED) {
1552                         /*
1553                          * Reload bioset because front_pad may have changed
1554                          * because a different table was loaded.
1555                          */
1556                         bioset_free(md->bs);
1557                         md->bs = p->bs;
1558                         p->bs = NULL;
1559                 }
1560                 /*
1561                  * There's no need to reload with request-based dm
1562                  * because the size of front_pad doesn't change.
1563                  * Note for future: If you are to reload bioset,
1564                  * prep-ed requests in the queue may refer
1565                  * to bio from the old bioset, so you must walk
1566                  * through the queue to unprep.
1567                  */
1568                 goto out;
1569         }
1570
1571         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->rq_pool || md->bs);
1572
1573         md->io_pool = p->io_pool;
1574         p->io_pool = NULL;
1575         md->rq_pool = p->rq_pool;
1576         p->rq_pool = NULL;
1577         md->bs = p->bs;
1578         p->bs = NULL;
1579
1580 out:
1581         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
1582         dm_table_free_md_mempools(t);
1583 }
1584
1585 /*
1586  * Bind a table to the device.
1587  */
1588 static void event_callback(void *context)
1589 {
1590         unsigned long flags;
1591         LIST_HEAD(uevents);
1592         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1593
1594         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1595         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1596         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1597
1598         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1599
1600         atomic_inc(&md->event_nr);
1601         wake_up(&md->eventq);
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
1606  */
1607 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1608 {
1609         set_capacity(md->disk, size);
1610
1611         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1612 }
1613
1614 /*
1615  * Returns old map, which caller must destroy.
1616  */
1617 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
1618                                struct queue_limits *limits)
1619 {
1620         struct dm_table *old_map;
1621         struct request_queue *q = md->queue;
1622         sector_t size;
1623
1624         size = dm_table_get_size(t);
1625
1626         /*
1627          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1628          */
1629         if (size != dm_get_size(md))
1630                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1631
1632         __set_size(md, size);
1633
1634         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1635
1636         /*
1637          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
1638          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
1639          * I/O mapping before resume.
1640          * This must be done before setting the queue restrictions,
1641          * because request-based dm may be run just after the setting.
1642          */
1643         if (dm_table_request_based(t)) {
1644                 dm_stop_queue(q);
1645                 /*
1646                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
1647                  * immutable singletons and establish md->immutable_target
1648                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq
1649                  */
1650                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
1651         }
1652
1653         __bind_mempools(md, t);
1654
1655         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
1656         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
1657         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
1658
1659         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
1660         if (old_map)
1661                 dm_sync_table(md);
1662
1663         return old_map;
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Returns unbound table for the caller to free.
1668  */
1669 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
1670 {
1671         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
1672
1673         if (!map)
1674                 return NULL;
1675
1676         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
1677         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
1678         dm_sync_table(md);
1679
1680         return map;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Constructor for a new device.
1685  */
1686 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
1687 {
1688         struct mapped_device *md;
1689
1690         md = alloc_dev(minor);
1691         if (!md)
1692                 return -ENXIO;
1693
1694         dm_sysfs_init(md);
1695
1696         *result = md;
1697         return 0;
1698 }
1699
1700 /*
1701  * Functions to manage md->type.
1702  * All are required to hold md->type_lock.
1703  */
1704 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
1705 {
1706         mutex_lock(&md->type_lock);
1707 }
1708
1709 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
1710 {
1711         mutex_unlock(&md->type_lock);
1712 }
1713
1714 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
1715 {
1716         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
1717         md->type = type;
1718 }
1719
1720 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
1721 {
1722         return md->type;
1723 }
1724
1725 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
1726 {
1727         return md->immutable_target_type;
1728 }
1729
1730 /*
1731  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
1732  * count on 'md'.
1733  */
1734 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
1735 {
1736         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
1737         return &md->queue->limits;
1738 }
1739 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
1740
1741 /*
1742  * Setup the DM device's queue based on md's type
1743  */
1744 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1745 {
1746         int r;
1747
1748         switch (dm_get_md_type(md)) {
1749         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
1750                 r = dm_old_init_request_queue(md);
1751                 if (r) {
1752                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
1753                         return r;
1754                 }
1755                 break;
1756         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
1757                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
1758                 if (r) {
1759                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
1760                         return r;
1761                 }
1762                 break;
1763         case DM_TYPE_BIO_BASED:
1764                 dm_init_normal_md_queue(md);
1765                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
1766                 /*
1767                  * DM handles splitting bios as needed.  Free the bio_split bioset
1768                  * since it won't be used (saves 1 process per bio-based DM device).
1769                  */
1770                 bioset_free(md->queue->bio_split);
1771                 md->queue->bio_split = NULL;
1772                 break;
1773         }
1774
1775         return 0;
1776 }
1777
1778 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
1779 {
1780         struct mapped_device *md;
1781         unsigned minor = MINOR(dev);
1782
1783         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
1784                 return NULL;
1785
1786         spin_lock(&_minor_lock);
1787
1788         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
1789         if (md) {
1790                 if ((md == MINOR_ALLOCED ||
1791                      (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
1792                      dm_deleting_md(md) ||
1793                      test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
1794                         md = NULL;
1795                         goto out;
1796                 }
1797                 dm_get(md);
1798         }
1799
1800 out:
1801         spin_unlock(&_minor_lock);
1802
1803         return md;
1804 }
1805 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
1806
1807 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
1808 {
1809         return md->interface_ptr;
1810 }
1811
1812 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
1813 {
1814         md->interface_ptr = ptr;
1815 }
1816
1817 void dm_get(struct mapped_device *md)
1818 {
1819         atomic_inc(&md->holders);
1820         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
1821 }
1822
1823 int dm_hold(struct mapped_device *md)
1824 {
1825         spin_lock(&_minor_lock);
1826         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
1827                 spin_unlock(&_minor_lock);
1828                 return -EBUSY;
1829         }
1830         dm_get(md);
1831         spin_unlock(&_minor_lock);
1832         return 0;
1833 }
1834 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
1835
1836 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
1837 {
1838         return md->name;
1839 }
1840 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
1841
1842 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
1843 {
1844         struct dm_table *map;
1845         int srcu_idx;
1846
1847         might_sleep();
1848
1849         spin_lock(&_minor_lock);
1850         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
1851         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
1852         spin_unlock(&_minor_lock);
1853
1854         if (dm_request_based(md) && md->kworker_task)
1855                 flush_kthread_worker(&md->kworker);
1856
1857         /*
1858          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
1859          * do not race with internal suspend.
1860          */
1861         mutex_lock(&md->suspend_lock);
1862         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1863         if (!dm_suspended_md(md)) {
1864                 dm_table_presuspend_targets(map);
1865                 dm_table_postsuspend_targets(map);
1866         }
1867         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
1868         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1869         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
1870
1871         /*
1872          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
1873          * for example.  Wait for all references to disappear.
1874          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
1875          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
1876          */
1877         if (wait)
1878                 while (atomic_read(&md->holders))
1879                         msleep(1);
1880         else if (atomic_read(&md->holders))
1881                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
1882                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
1883
1884         dm_sysfs_exit(md);
1885         dm_table_destroy(__unbind(md));
1886         free_dev(md);
1887 }
1888
1889 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
1890 {
1891         __dm_destroy(md, true);
1892 }
1893
1894 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
1895 {
1896         __dm_destroy(md, false);
1897 }
1898
1899 void dm_put(struct mapped_device *md)
1900 {
1901         atomic_dec(&md->holders);
1902 }
1903 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
1904
1905 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
1906 {
1907         int r = 0;
1908         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1909
1910         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
1911
1912         while (1) {
1913                 set_current_state(interruptible);
1914
1915                 if (!md_in_flight(md))
1916                         break;
1917
1918                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
1919                     signal_pending(current)) {
1920                         r = -EINTR;
1921                         break;
1922                 }
1923
1924                 io_schedule();
1925         }
1926         set_current_state(TASK_RUNNING);
1927
1928         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
1929
1930         return r;
1931 }
1932
1933 /*
1934  * Process the deferred bios
1935  */
1936 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
1937 {
1938         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
1939                                                 work);
1940         struct bio *c;
1941         int srcu_idx;
1942         struct dm_table *map;
1943
1944         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1945
1946         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1947                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
1948                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
1949                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
1950
1951                 if (!c)
1952                         break;
1953
1954                 if (dm_request_based(md))
1955                         generic_make_request(c);
1956                 else
1957                         __split_and_process_bio(md, map, c);
1958         }
1959
1960         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1961 }
1962
1963 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
1964 {
1965         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
1966         smp_mb__after_atomic();
1967         queue_work(md->wq, &md->work);
1968 }
1969
1970 /*
1971  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
1972  */
1973 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
1974 {
1975         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
1976         struct queue_limits limits;
1977         int r;
1978
1979         mutex_lock(&md->suspend_lock);
1980
1981         /* device must be suspended */
1982         if (!dm_suspended_md(md))
1983                 goto out;
1984
1985         /*
1986          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
1987          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
1988          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
1989          * reappear.
1990          */
1991         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
1992                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
1993                 if (live_map)
1994                         limits = md->queue->limits;
1995                 dm_put_live_table_fast(md);
1996         }
1997
1998         if (!live_map) {
1999                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2000                 if (r) {
2001                         map = ERR_PTR(r);
2002                         goto out;
2003                 }
2004         }
2005
2006         map = __bind(md, table, &limits);
2007
2008 out:
2009         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2010         return map;
2011 }
2012
2013 /*
2014  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2015  * device.
2016  */
2017 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2018 {
2019         int r;
2020
2021         WARN_ON(md->frozen_sb);
2022
2023         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2024         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2025                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2026                 md->frozen_sb = NULL;
2027                 return r;
2028         }
2029
2030         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2031
2032         return 0;
2033 }
2034
2035 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2036 {
2037         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2038                 return;
2039
2040         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2041         md->frozen_sb = NULL;
2042         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2043 }
2044
2045 /*
2046  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2047  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2048  * are being added to md->deferred list.
2049  *
2050  * Caller must hold md->suspend_lock
2051  */
2052 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2053                         unsigned suspend_flags, int interruptible)
2054 {
2055         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2056         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2057         int r;
2058
2059         /*
2060          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2061          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2062          */
2063         if (noflush)
2064                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2065
2066         /*
2067          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2068          * provide the .presuspend_undo hook.
2069          */
2070         dm_table_presuspend_targets(map);
2071
2072         /*
2073          * Flush I/O to the device.
2074          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2075          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2076          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2077          */
2078         if (!noflush && do_lockfs) {
2079                 r = lock_fs(md);
2080                 if (r) {
2081                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2082                         return r;
2083                 }
2084         }
2085
2086         /*
2087          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2088          * to target drivers i.e. no one may be executing
2089          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2090          * dm_wq_work.
2091          *
2092          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2093          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2094          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2095          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2096          * flush_workqueue(md->wq).
2097          */
2098         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2099         if (map)
2100                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2101
2102         /*
2103          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2104          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2105          */
2106         if (dm_request_based(md)) {
2107                 dm_stop_queue(md->queue);
2108                 if (md->kworker_task)
2109                         flush_kthread_worker(&md->kworker);
2110         }
2111
2112         flush_workqueue(md->wq);
2113
2114         /*
2115          * At this point no more requests are entering target request routines.
2116          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2117          * to finish.
2118          */
2119         r = dm_wait_for_completion(md, interruptible);
2120
2121         if (noflush)
2122                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2123         if (map)
2124                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2125
2126         /* were we interrupted ? */
2127         if (r < 0) {
2128                 dm_queue_flush(md);
2129
2130                 if (dm_request_based(md))
2131                         dm_start_queue(md->queue);
2132
2133                 unlock_fs(md);
2134                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2135                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2136         }
2137
2138         return r;
2139 }
2140
2141 /*
2142  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2143  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2144  * the background.  Before the table can be swapped with
2145  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2146  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2147  */
2148 /*
2149  * Suspend mechanism in request-based dm.
2150  *
2151  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2152  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2153  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2154  *
2155  * To abort suspend, start the request_queue.
2156  */
2157 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2158 {
2159         struct dm_table *map = NULL;
2160         int r = 0;
2161
2162 retry:
2163         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2164
2165         if (dm_suspended_md(md)) {
2166                 r = -EINVAL;
2167                 goto out_unlock;
2168         }
2169
2170         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2171                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2172                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2173                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2174                 if (r)
2175                         return r;
2176                 goto retry;
2177         }
2178
2179         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2180
2181         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE);
2182         if (r)
2183                 goto out_unlock;
2184
2185         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2186
2187         dm_table_postsuspend_targets(map);
2188
2189 out_unlock:
2190         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2191         return r;
2192 }
2193
2194 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2195 {
2196         if (map) {
2197                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2198                 if (r)
2199                         return r;
2200         }
2201
2202         dm_queue_flush(md);
2203
2204         /*
2205          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2206          * so that mapping of targets can work correctly.
2207          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2208          */
2209         if (dm_request_based(md))
2210                 dm_start_queue(md->queue);
2211
2212         unlock_fs(md);
2213
2214         return 0;
2215 }
2216
2217 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2218 {
2219         int r = -EINVAL;
2220         struct dm_table *map = NULL;
2221
2222 retry:
2223         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2224
2225         if (!dm_suspended_md(md))
2226                 goto out;
2227
2228         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2229                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2230                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2231                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2232                 if (r)
2233                         return r;
2234                 goto retry;
2235         }
2236
2237         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2238         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2239                 goto out;
2240
2241         r = __dm_resume(md, map);
2242         if (r)
2243                 goto out;
2244
2245         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2246
2247         r = 0;
2248 out:
2249         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2250
2251         return r;
2252 }
2253
2254 /*
2255  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2256  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2257  * It may be used only from the kernel.
2258  */
2259
2260 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2261 {
2262         struct dm_table *map = NULL;
2263
2264         if (md->internal_suspend_count++)
2265                 return; /* nested internal suspend */
2266
2267         if (dm_suspended_md(md)) {
2268                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2269                 return; /* nest suspend */
2270         }
2271
2272         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2273
2274         /*
2275          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2276          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2277          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2278          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2279          */
2280         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2281
2282         set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2283
2284         dm_table_postsuspend_targets(map);
2285 }
2286
2287 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2288 {
2289         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2290
2291         if (--md->internal_suspend_count)
2292                 return; /* resume from nested internal suspend */
2293
2294         if (dm_suspended_md(md))
2295                 goto done; /* resume from nested suspend */
2296
2297         /*
2298          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2299          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2300          */
2301         (void) __dm_resume(md, NULL);
2302
2303 done:
2304         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2305         smp_mb__after_atomic();
2306         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2307 }
2308
2309 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2310 {
2311         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2312         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2313         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2314 }
2315 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2316
2317 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2318 {
2319         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2320         __dm_internal_resume(md);
2321         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2322 }
2323 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2324
2325 /*
2326  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2327  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2328  */
2329
2330 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2331 {
2332         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2333         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2334                 return;
2335
2336         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2337         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2338         flush_workqueue(md->wq);
2339         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2340 }
2341 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2342
2343 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2344 {
2345         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2346                 goto done;
2347
2348         dm_queue_flush(md);
2349
2350 done:
2351         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2352 }
2353 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2354
2355 /*-----------------------------------------------------------------
2356  * Event notification.
2357  *---------------------------------------------------------------*/
2358 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2359                        unsigned cookie)
2360 {
2361         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2362         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2363
2364         if (!cookie)
2365                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2366         else {
2367                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2368                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2369                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2370                                           action, envp);
2371         }
2372 }
2373
2374 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2375 {
2376         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2377 }
2378
2379 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2380 {
2381         return atomic_read(&md->event_nr);
2382 }
2383
2384 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2385 {
2386         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2387                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2388 }
2389
2390 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2391 {
2392         unsigned long flags;
2393
2394         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2395         list_add(elist, &md->uevent_list);
2396         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2397 }
2398
2399 /*
2400  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2401  * count on 'md'.
2402  */
2403 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2404 {
2405         return md->disk;
2406 }
2407 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2408
2409 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2410 {
2411         return &md->kobj_holder.kobj;
2412 }
2413
2414 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2415 {
2416         struct mapped_device *md;
2417
2418         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2419
2420         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2421             dm_deleting_md(md))
2422                 return NULL;
2423
2424         dm_get(md);
2425         return md;
2426 }
2427
2428 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2429 {
2430         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2431 }
2432
2433 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2434 {
2435         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2436 }
2437
2438 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2439 {
2440         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2441 }
2442
2443 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2444 {
2445         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2446 }
2447 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2448
2449 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2450 {
2451         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2452 }
2453 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2454
2455 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, unsigned type,
2456                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size)
2457 {
2458         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2459         struct kmem_cache *cachep = NULL;
2460         unsigned int pool_size = 0;
2461         unsigned int front_pad;
2462
2463         if (!pools)
2464                 return NULL;
2465
2466         switch (type) {
2467         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2468                 cachep = _io_cache;
2469                 pool_size = dm_get_reserved_bio_based_ios();
2470                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2471                 break;
2472         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2473                 cachep = _rq_tio_cache;
2474                 pool_size = dm_get_reserved_rq_based_ios();
2475                 pools->rq_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, _rq_cache);
2476                 if (!pools->rq_pool)
2477                         goto out;
2478                 /* fall through to setup remaining rq-based pools */
2479         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2480                 if (!pool_size)
2481                         pool_size = dm_get_reserved_rq_based_ios();
2482                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2483                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2484                 break;
2485         default:
2486                 BUG();
2487         }
2488
2489         if (cachep) {
2490                 pools->io_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, cachep);
2491                 if (!pools->io_pool)
2492                         goto out;
2493         }
2494
2495         pools->bs = bioset_create_nobvec(pool_size, front_pad);
2496         if (!pools->bs)
2497                 goto out;
2498
2499         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2500                 goto out;
2501
2502         return pools;
2503
2504 out:
2505         dm_free_md_mempools(pools);
2506
2507         return NULL;
2508 }
2509
2510 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2511 {
2512         if (!pools)
2513                 return;
2514
2515         mempool_destroy(pools->io_pool);
2516         mempool_destroy(pools->rq_pool);
2517
2518         if (pools->bs)
2519                 bioset_free(pools->bs);
2520
2521         kfree(pools);
2522 }
2523
2524 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
2525                           u32 flags)
2526 {
2527         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2528         const struct pr_ops *ops;
2529         fmode_t mode;
2530         int r;
2531
2532         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
2533         if (r < 0)
2534                 return r;
2535
2536         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2537         if (ops && ops->pr_register)
2538                 r = ops->pr_register(bdev, old_key, new_key, flags);
2539         else
2540                 r = -EOPNOTSUPP;
2541
2542         bdput(bdev);
2543         return r;
2544 }
2545
2546 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
2547                          u32 flags)
2548 {
2549         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2550         const struct pr_ops *ops;
2551         fmode_t mode;
2552         int r;
2553
2554         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
2555         if (r < 0)
2556                 return r;
2557
2558         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2559         if (ops && ops->pr_reserve)
2560                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
2561         else
2562                 r = -EOPNOTSUPP;
2563
2564         bdput(bdev);
2565         return r;
2566 }
2567
2568 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
2569 {
2570         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2571         const struct pr_ops *ops;
2572         fmode_t mode;
2573         int r;
2574
2575         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
2576         if (r < 0)
2577                 return r;
2578
2579         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2580         if (ops && ops->pr_release)
2581                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
2582         else
2583                 r = -EOPNOTSUPP;
2584
2585         bdput(bdev);
2586         return r;
2587 }
2588
2589 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
2590                          enum pr_type type, bool abort)
2591 {
2592         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2593         const struct pr_ops *ops;
2594         fmode_t mode;
2595         int r;
2596
2597         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
2598         if (r < 0)
2599                 return r;
2600
2601         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2602         if (ops && ops->pr_preempt)
2603                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
2604         else
2605                 r = -EOPNOTSUPP;
2606
2607         bdput(bdev);
2608         return r;
2609 }
2610
2611 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
2612 {
2613         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2614         const struct pr_ops *ops;
2615         fmode_t mode;
2616         int r;
2617
2618         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
2619         if (r < 0)
2620                 return r;
2621
2622         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2623         if (ops && ops->pr_clear)
2624                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
2625         else
2626                 r = -EOPNOTSUPP;
2627
2628         bdput(bdev);
2629         return r;
2630 }
2631
2632 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
2633         .pr_register    = dm_pr_register,
2634         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
2635         .pr_release     = dm_pr_release,
2636         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
2637         .pr_clear       = dm_pr_clear,
2638 };
2639
2640 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2641         .open = dm_blk_open,
2642         .release = dm_blk_close,
2643         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2644         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2645         .pr_ops = &dm_pr_ops,
2646         .owner = THIS_MODULE
2647 };
2648
2649 /*
2650  * module hooks
2651  */
2652 module_init(dm_init);
2653 module_exit(dm_exit);
2654
2655 module_param(major, uint, 0);
2656 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2657
2658 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
2659 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
2660
2661 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
2662 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
2663
2664 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2665 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2666 MODULE_LICENSE("GPL");