block: fold register_disk into device_add_disk
[linux-2.6-microblaze.git] / block / genhd.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  gendisk handling
4  *
5  * Portions Copyright (C) 2020 Christoph Hellwig
6  */
7
8 #include <linux/module.h>
9 #include <linux/ctype.h>
10 #include <linux/fs.h>
11 #include <linux/genhd.h>
12 #include <linux/kdev_t.h>
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/blkdev.h>
15 #include <linux/backing-dev.h>
16 #include <linux/init.h>
17 #include <linux/spinlock.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/kmod.h>
22 #include <linux/mutex.h>
23 #include <linux/idr.h>
24 #include <linux/log2.h>
25 #include <linux/pm_runtime.h>
26 #include <linux/badblocks.h>
27
28 #include "blk.h"
29
30 static struct kobject *block_depr;
31
32 /*
33  * Unique, monotonically increasing sequential number associated with block
34  * devices instances (i.e. incremented each time a device is attached).
35  * Associating uevents with block devices in userspace is difficult and racy:
36  * the uevent netlink socket is lossy, and on slow and overloaded systems has
37  * a very high latency.
38  * Block devices do not have exclusive owners in userspace, any process can set
39  * one up (e.g. loop devices). Moreover, device names can be reused (e.g. loop0
40  * can be reused again and again).
41  * A userspace process setting up a block device and watching for its events
42  * cannot thus reliably tell whether an event relates to the device it just set
43  * up or another earlier instance with the same name.
44  * This sequential number allows userspace processes to solve this problem, and
45  * uniquely associate an uevent to the lifetime to a device.
46  */
47 static atomic64_t diskseq;
48
49 /* for extended dynamic devt allocation, currently only one major is used */
50 #define NR_EXT_DEVT             (1 << MINORBITS)
51 static DEFINE_IDA(ext_devt_ida);
52
53 void set_capacity(struct gendisk *disk, sector_t sectors)
54 {
55         struct block_device *bdev = disk->part0;
56
57         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
58         i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)sectors << SECTOR_SHIFT);
59         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
60 }
61 EXPORT_SYMBOL(set_capacity);
62
63 /*
64  * Set disk capacity and notify if the size is not currently zero and will not
65  * be set to zero.  Returns true if a uevent was sent, otherwise false.
66  */
67 bool set_capacity_and_notify(struct gendisk *disk, sector_t size)
68 {
69         sector_t capacity = get_capacity(disk);
70         char *envp[] = { "RESIZE=1", NULL };
71
72         set_capacity(disk, size);
73
74         /*
75          * Only print a message and send a uevent if the gendisk is user visible
76          * and alive.  This avoids spamming the log and udev when setting the
77          * initial capacity during probing.
78          */
79         if (size == capacity ||
80             !disk_live(disk) ||
81             (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
82                 return false;
83
84         pr_info("%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
85                 disk->disk_name, capacity, size);
86
87         /*
88          * Historically we did not send a uevent for changes to/from an empty
89          * device.
90          */
91         if (!capacity || !size)
92                 return false;
93         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
94         return true;
95 }
96 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_capacity_and_notify);
97
98 /*
99  * Format the device name of the indicated block device into the supplied buffer
100  * and return a pointer to that same buffer for convenience.
101  *
102  * Note: do not use this in new code, use the %pg specifier to sprintf and
103  * printk insted.
104  */
105 const char *bdevname(struct block_device *bdev, char *buf)
106 {
107         struct gendisk *hd = bdev->bd_disk;
108         int partno = bdev->bd_partno;
109
110         if (!partno)
111                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s", hd->disk_name);
112         else if (isdigit(hd->disk_name[strlen(hd->disk_name)-1]))
113                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%sp%d", hd->disk_name, partno);
114         else
115                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s%d", hd->disk_name, partno);
116
117         return buf;
118 }
119 EXPORT_SYMBOL(bdevname);
120
121 static void part_stat_read_all(struct block_device *part,
122                 struct disk_stats *stat)
123 {
124         int cpu;
125
126         memset(stat, 0, sizeof(struct disk_stats));
127         for_each_possible_cpu(cpu) {
128                 struct disk_stats *ptr = per_cpu_ptr(part->bd_stats, cpu);
129                 int group;
130
131                 for (group = 0; group < NR_STAT_GROUPS; group++) {
132                         stat->nsecs[group] += ptr->nsecs[group];
133                         stat->sectors[group] += ptr->sectors[group];
134                         stat->ios[group] += ptr->ios[group];
135                         stat->merges[group] += ptr->merges[group];
136                 }
137
138                 stat->io_ticks += ptr->io_ticks;
139         }
140 }
141
142 static unsigned int part_in_flight(struct block_device *part)
143 {
144         unsigned int inflight = 0;
145         int cpu;
146
147         for_each_possible_cpu(cpu) {
148                 inflight += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu) +
149                             part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
150         }
151         if ((int)inflight < 0)
152                 inflight = 0;
153
154         return inflight;
155 }
156
157 static void part_in_flight_rw(struct block_device *part,
158                 unsigned int inflight[2])
159 {
160         int cpu;
161
162         inflight[0] = 0;
163         inflight[1] = 0;
164         for_each_possible_cpu(cpu) {
165                 inflight[0] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
166                 inflight[1] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
167         }
168         if ((int)inflight[0] < 0)
169                 inflight[0] = 0;
170         if ((int)inflight[1] < 0)
171                 inflight[1] = 0;
172 }
173
174 /*
175  * Can be deleted altogether. Later.
176  *
177  */
178 #define BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE 255
179 static struct blk_major_name {
180         struct blk_major_name *next;
181         int major;
182         char name[16];
183         void (*probe)(dev_t devt);
184 } *major_names[BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE];
185 static DEFINE_MUTEX(major_names_lock);
186
187 /* index in the above - for now: assume no multimajor ranges */
188 static inline int major_to_index(unsigned major)
189 {
190         return major % BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
191 }
192
193 #ifdef CONFIG_PROC_FS
194 void blkdev_show(struct seq_file *seqf, off_t offset)
195 {
196         struct blk_major_name *dp;
197
198         mutex_lock(&major_names_lock);
199         for (dp = major_names[major_to_index(offset)]; dp; dp = dp->next)
200                 if (dp->major == offset)
201                         seq_printf(seqf, "%3d %s\n", dp->major, dp->name);
202         mutex_unlock(&major_names_lock);
203 }
204 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
205
206 /**
207  * __register_blkdev - register a new block device
208  *
209  * @major: the requested major device number [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]. If
210  *         @major = 0, try to allocate any unused major number.
211  * @name: the name of the new block device as a zero terminated string
212  * @probe: allback that is called on access to any minor number of @major
213  *
214  * The @name must be unique within the system.
215  *
216  * The return value depends on the @major input parameter:
217  *
218  *  - if a major device number was requested in range [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]
219  *    then the function returns zero on success, or a negative error code
220  *  - if any unused major number was requested with @major = 0 parameter
221  *    then the return value is the allocated major number in range
222  *    [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1] or a negative error code otherwise
223  *
224  * See Documentation/admin-guide/devices.txt for the list of allocated
225  * major numbers.
226  *
227  * Use register_blkdev instead for any new code.
228  */
229 int __register_blkdev(unsigned int major, const char *name,
230                 void (*probe)(dev_t devt))
231 {
232         struct blk_major_name **n, *p;
233         int index, ret = 0;
234
235         mutex_lock(&major_names_lock);
236
237         /* temporary */
238         if (major == 0) {
239                 for (index = ARRAY_SIZE(major_names)-1; index > 0; index--) {
240                         if (major_names[index] == NULL)
241                                 break;
242                 }
243
244                 if (index == 0) {
245                         printk("%s: failed to get major for %s\n",
246                                __func__, name);
247                         ret = -EBUSY;
248                         goto out;
249                 }
250                 major = index;
251                 ret = major;
252         }
253
254         if (major >= BLKDEV_MAJOR_MAX) {
255                 pr_err("%s: major requested (%u) is greater than the maximum (%u) for %s\n",
256                        __func__, major, BLKDEV_MAJOR_MAX-1, name);
257
258                 ret = -EINVAL;
259                 goto out;
260         }
261
262         p = kmalloc(sizeof(struct blk_major_name), GFP_KERNEL);
263         if (p == NULL) {
264                 ret = -ENOMEM;
265                 goto out;
266         }
267
268         p->major = major;
269         p->probe = probe;
270         strlcpy(p->name, name, sizeof(p->name));
271         p->next = NULL;
272         index = major_to_index(major);
273
274         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next) {
275                 if ((*n)->major == major)
276                         break;
277         }
278         if (!*n)
279                 *n = p;
280         else
281                 ret = -EBUSY;
282
283         if (ret < 0) {
284                 printk("register_blkdev: cannot get major %u for %s\n",
285                        major, name);
286                 kfree(p);
287         }
288 out:
289         mutex_unlock(&major_names_lock);
290         return ret;
291 }
292 EXPORT_SYMBOL(__register_blkdev);
293
294 void unregister_blkdev(unsigned int major, const char *name)
295 {
296         struct blk_major_name **n;
297         struct blk_major_name *p = NULL;
298         int index = major_to_index(major);
299
300         mutex_lock(&major_names_lock);
301         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next)
302                 if ((*n)->major == major)
303                         break;
304         if (!*n || strcmp((*n)->name, name)) {
305                 WARN_ON(1);
306         } else {
307                 p = *n;
308                 *n = p->next;
309         }
310         mutex_unlock(&major_names_lock);
311         kfree(p);
312 }
313
314 EXPORT_SYMBOL(unregister_blkdev);
315
316 /**
317  * blk_mangle_minor - scatter minor numbers apart
318  * @minor: minor number to mangle
319  *
320  * Scatter consecutively allocated @minor number apart if MANGLE_DEVT
321  * is enabled.  Mangling twice gives the original value.
322  *
323  * RETURNS:
324  * Mangled value.
325  *
326  * CONTEXT:
327  * Don't care.
328  */
329 static int blk_mangle_minor(int minor)
330 {
331 #ifdef CONFIG_DEBUG_BLOCK_EXT_DEVT
332         int i;
333
334         for (i = 0; i < MINORBITS / 2; i++) {
335                 int low = minor & (1 << i);
336                 int high = minor & (1 << (MINORBITS - 1 - i));
337                 int distance = MINORBITS - 1 - 2 * i;
338
339                 minor ^= low | high;    /* clear both bits */
340                 low <<= distance;       /* swap the positions */
341                 high >>= distance;
342                 minor |= low | high;    /* and set */
343         }
344 #endif
345         return minor;
346 }
347
348 int blk_alloc_ext_minor(void)
349 {
350         int idx;
351
352         idx = ida_alloc_range(&ext_devt_ida, 0, NR_EXT_DEVT, GFP_KERNEL);
353         if (idx < 0) {
354                 if (idx == -ENOSPC)
355                         return -EBUSY;
356                 return idx;
357         }
358         return blk_mangle_minor(idx);
359 }
360
361 void blk_free_ext_minor(unsigned int minor)
362 {
363         ida_free(&ext_devt_ida, blk_mangle_minor(minor));
364 }
365
366 static char *bdevt_str(dev_t devt, char *buf)
367 {
368         if (MAJOR(devt) <= 0xff && MINOR(devt) <= 0xff) {
369                 char tbuf[BDEVT_SIZE];
370                 snprintf(tbuf, BDEVT_SIZE, "%02x%02x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
371                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%-9s", tbuf);
372         } else
373                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%03x:%05x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
374
375         return buf;
376 }
377
378 void disk_uevent(struct gendisk *disk, enum kobject_action action)
379 {
380         struct block_device *part;
381         unsigned long idx;
382
383         rcu_read_lock();
384         xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
385                 if (bdev_is_partition(part) && !bdev_nr_sectors(part))
386                         continue;
387                 if (!kobject_get_unless_zero(&part->bd_device.kobj))
388                         continue;
389
390                 rcu_read_unlock();
391                 kobject_uevent(bdev_kobj(part), action);
392                 put_device(&part->bd_device);
393                 rcu_read_lock();
394         }
395         rcu_read_unlock();
396 }
397 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_uevent);
398
399 static void disk_scan_partitions(struct gendisk *disk)
400 {
401         struct block_device *bdev;
402
403         if (!get_capacity(disk) || !disk_part_scan_enabled(disk))
404                 return;
405
406         set_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
407         bdev = blkdev_get_by_dev(disk_devt(disk), FMODE_READ, NULL);
408         if (!IS_ERR(bdev))
409                 blkdev_put(bdev, FMODE_READ);
410 }
411
412 /**
413  * device_add_disk - add disk information to kernel list
414  * @parent: parent device for the disk
415  * @disk: per-device partitioning information
416  * @groups: Additional per-device sysfs groups
417  *
418  * This function registers the partitioning information in @disk
419  * with the kernel.
420  *
421  * FIXME: error handling
422  */
423
424 void device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
425                      const struct attribute_group **groups)
426
427 {
428         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
429         int ret;
430
431         /*
432          * The disk queue should now be all set with enough information about
433          * the device for the elevator code to pick an adequate default
434          * elevator if one is needed, that is, for devices requesting queue
435          * registration.
436          */
437         elevator_init_mq(disk->queue);
438
439         /*
440          * If the driver provides an explicit major number it also must provide
441          * the number of minors numbers supported, and those will be used to
442          * setup the gendisk.
443          * Otherwise just allocate the device numbers for both the whole device
444          * and all partitions from the extended dev_t space.
445          */
446         if (disk->major) {
447                 WARN_ON(!disk->minors);
448
449                 if (disk->minors > DISK_MAX_PARTS) {
450                         pr_err("block: can't allocate more than %d partitions\n",
451                                 DISK_MAX_PARTS);
452                         disk->minors = DISK_MAX_PARTS;
453                 }
454         } else {
455                 WARN_ON(disk->minors);
456
457                 ret = blk_alloc_ext_minor();
458                 if (ret < 0) {
459                         WARN_ON(1);
460                         return;
461                 }
462                 disk->major = BLOCK_EXT_MAJOR;
463                 disk->first_minor = MINOR(ret);
464                 disk->flags |= GENHD_FL_EXT_DEVT;
465         }
466
467         disk_alloc_events(disk);
468
469         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) {
470                 /*
471                  * Don't let hidden disks show up in /proc/partitions,
472                  * and don't bother scanning for partitions either.
473                  */
474                 disk->flags |= GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO;
475                 disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART_SCAN;
476         } else {
477                 /* Register BDI before referencing it from bdev */
478                 ddev->devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor);
479                 ret = bdi_register(disk->bdi, "%u:%u",
480                                    disk->major, disk->first_minor);
481                 WARN_ON(ret);
482                 bdi_set_owner(disk->bdi, ddev);
483                 bdev_add(disk->part0, ddev->devt);
484         }
485
486         /* delay uevents, until we scanned partition table */
487         dev_set_uevent_suppress(ddev, 1);
488
489         ddev->parent = parent;
490         ddev->groups = groups;
491         dev_set_name(ddev, "%s", disk->disk_name);
492         if (device_add(ddev))
493                 return;
494         if (!sysfs_deprecated) {
495                 ret = sysfs_create_link(block_depr, &ddev->kobj,
496                                         kobject_name(&ddev->kobj));
497                 if (ret) {
498                         device_del(ddev);
499                         return;
500                 }
501         }
502
503         /*
504          * avoid probable deadlock caused by allocating memory with
505          * GFP_KERNEL in runtime_resume callback of its all ancestor
506          * devices
507          */
508         pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, true);
509
510         disk->part0->bd_holder_dir =
511                 kobject_create_and_add("holders", &ddev->kobj);
512         disk->slave_dir = kobject_create_and_add("slaves", &ddev->kobj);
513
514         /*
515          * XXX: this is a mess, can't wait for real error handling in add_disk.
516          * Make sure ->slave_dir is NULL if we failed some of the registration
517          * so that the cleanup in bd_unlink_disk_holder works properly.
518          */
519         if (bd_register_pending_holders(disk) < 0) {
520                 kobject_put(disk->slave_dir);
521                 disk->slave_dir = NULL;
522         }
523
524         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
525                 disk_scan_partitions(disk);
526
527                 /*
528                  * Announce the disk and partitions after all partitions are
529                  * created.
530                  */
531                 dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
532                 disk_uevent(disk, KOBJ_ADD);
533
534                 if (disk->bdi->dev) {
535                         ret = sysfs_create_link(&ddev->kobj,
536                                                 &disk->bdi->dev->kobj, "bdi");
537                         WARN_ON(ret);
538                 }
539         }
540
541         blk_register_queue(disk);
542
543         disk_add_events(disk);
544         blk_integrity_add(disk);
545 }
546 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk);
547
548 /**
549  * del_gendisk - remove the gendisk
550  * @disk: the struct gendisk to remove
551  *
552  * Removes the gendisk and all its associated resources. This deletes the
553  * partitions associated with the gendisk, and unregisters the associated
554  * request_queue.
555  *
556  * This is the counter to the respective __device_add_disk() call.
557  *
558  * The final removal of the struct gendisk happens when its refcount reaches 0
559  * with put_disk(), which should be called after del_gendisk(), if
560  * __device_add_disk() was used.
561  *
562  * Drivers exist which depend on the release of the gendisk to be synchronous,
563  * it should not be deferred.
564  *
565  * Context: can sleep
566  */
567 void del_gendisk(struct gendisk *disk)
568 {
569         might_sleep();
570
571         if (WARN_ON_ONCE(!disk_live(disk)))
572                 return;
573
574         blk_integrity_del(disk);
575         disk_del_events(disk);
576
577         mutex_lock(&disk->open_mutex);
578         remove_inode_hash(disk->part0->bd_inode);
579         blk_drop_partitions(disk);
580         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
581
582         fsync_bdev(disk->part0);
583         __invalidate_device(disk->part0, true);
584
585         set_capacity(disk, 0);
586
587         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
588                 sysfs_remove_link(&disk_to_dev(disk)->kobj, "bdi");
589
590                 /*
591                  * Unregister bdi before releasing device numbers (as they can
592                  * get reused and we'd get clashes in sysfs).
593                  */
594                 bdi_unregister(disk->bdi);
595         }
596
597         blk_unregister_queue(disk);
598
599         kobject_put(disk->part0->bd_holder_dir);
600         kobject_put(disk->slave_dir);
601
602         part_stat_set_all(disk->part0, 0);
603         disk->part0->bd_stamp = 0;
604         if (!sysfs_deprecated)
605                 sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(disk_to_dev(disk)));
606         pm_runtime_set_memalloc_noio(disk_to_dev(disk), false);
607         device_del(disk_to_dev(disk));
608 }
609 EXPORT_SYMBOL(del_gendisk);
610
611 /* sysfs access to bad-blocks list. */
612 static ssize_t disk_badblocks_show(struct device *dev,
613                                         struct device_attribute *attr,
614                                         char *page)
615 {
616         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
617
618         if (!disk->bb)
619                 return sprintf(page, "\n");
620
621         return badblocks_show(disk->bb, page, 0);
622 }
623
624 static ssize_t disk_badblocks_store(struct device *dev,
625                                         struct device_attribute *attr,
626                                         const char *page, size_t len)
627 {
628         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
629
630         if (!disk->bb)
631                 return -ENXIO;
632
633         return badblocks_store(disk->bb, page, len, 0);
634 }
635
636 void blk_request_module(dev_t devt)
637 {
638         unsigned int major = MAJOR(devt);
639         struct blk_major_name **n;
640
641         mutex_lock(&major_names_lock);
642         for (n = &major_names[major_to_index(major)]; *n; n = &(*n)->next) {
643                 if ((*n)->major == major && (*n)->probe) {
644                         (*n)->probe(devt);
645                         mutex_unlock(&major_names_lock);
646                         return;
647                 }
648         }
649         mutex_unlock(&major_names_lock);
650
651         if (request_module("block-major-%d-%d", MAJOR(devt), MINOR(devt)) > 0)
652                 /* Make old-style 2.4 aliases work */
653                 request_module("block-major-%d", MAJOR(devt));
654 }
655
656 /*
657  * print a full list of all partitions - intended for places where the root
658  * filesystem can't be mounted and thus to give the victim some idea of what
659  * went wrong
660  */
661 void __init printk_all_partitions(void)
662 {
663         struct class_dev_iter iter;
664         struct device *dev;
665
666         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
667         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
668                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
669                 struct block_device *part;
670                 char devt_buf[BDEVT_SIZE];
671                 unsigned long idx;
672
673                 /*
674                  * Don't show empty devices or things that have been
675                  * suppressed
676                  */
677                 if (get_capacity(disk) == 0 ||
678                     (disk->flags & GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO))
679                         continue;
680
681                 /*
682                  * Note, unlike /proc/partitions, I am showing the numbers in
683                  * hex - the same format as the root= option takes.
684                  */
685                 rcu_read_lock();
686                 xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
687                         if (!bdev_nr_sectors(part))
688                                 continue;
689                         printk("%s%s %10llu %pg %s",
690                                bdev_is_partition(part) ? "  " : "",
691                                bdevt_str(part->bd_dev, devt_buf),
692                                bdev_nr_sectors(part) >> 1, part,
693                                part->bd_meta_info ?
694                                         part->bd_meta_info->uuid : "");
695                         if (bdev_is_partition(part))
696                                 printk("\n");
697                         else if (dev->parent && dev->parent->driver)
698                                 printk(" driver: %s\n",
699                                         dev->parent->driver->name);
700                         else
701                                 printk(" (driver?)\n");
702                 }
703                 rcu_read_unlock();
704         }
705         class_dev_iter_exit(&iter);
706 }
707
708 #ifdef CONFIG_PROC_FS
709 /* iterator */
710 static void *disk_seqf_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
711 {
712         loff_t skip = *pos;
713         struct class_dev_iter *iter;
714         struct device *dev;
715
716         iter = kmalloc(sizeof(*iter), GFP_KERNEL);
717         if (!iter)
718                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
719
720         seqf->private = iter;
721         class_dev_iter_init(iter, &block_class, NULL, &disk_type);
722         do {
723                 dev = class_dev_iter_next(iter);
724                 if (!dev)
725                         return NULL;
726         } while (skip--);
727
728         return dev_to_disk(dev);
729 }
730
731 static void *disk_seqf_next(struct seq_file *seqf, void *v, loff_t *pos)
732 {
733         struct device *dev;
734
735         (*pos)++;
736         dev = class_dev_iter_next(seqf->private);
737         if (dev)
738                 return dev_to_disk(dev);
739
740         return NULL;
741 }
742
743 static void disk_seqf_stop(struct seq_file *seqf, void *v)
744 {
745         struct class_dev_iter *iter = seqf->private;
746
747         /* stop is called even after start failed :-( */
748         if (iter) {
749                 class_dev_iter_exit(iter);
750                 kfree(iter);
751                 seqf->private = NULL;
752         }
753 }
754
755 static void *show_partition_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
756 {
757         void *p;
758
759         p = disk_seqf_start(seqf, pos);
760         if (!IS_ERR_OR_NULL(p) && !*pos)
761                 seq_puts(seqf, "major minor  #blocks  name\n\n");
762         return p;
763 }
764
765 static int show_partition(struct seq_file *seqf, void *v)
766 {
767         struct gendisk *sgp = v;
768         struct block_device *part;
769         unsigned long idx;
770
771         /* Don't show non-partitionable removeable devices or empty devices */
772         if (!get_capacity(sgp) || (!disk_max_parts(sgp) &&
773                                    (sgp->flags & GENHD_FL_REMOVABLE)))
774                 return 0;
775         if (sgp->flags & GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO)
776                 return 0;
777
778         rcu_read_lock();
779         xa_for_each(&sgp->part_tbl, idx, part) {
780                 if (!bdev_nr_sectors(part))
781                         continue;
782                 seq_printf(seqf, "%4d  %7d %10llu %pg\n",
783                            MAJOR(part->bd_dev), MINOR(part->bd_dev),
784                            bdev_nr_sectors(part) >> 1, part);
785         }
786         rcu_read_unlock();
787         return 0;
788 }
789
790 static const struct seq_operations partitions_op = {
791         .start  = show_partition_start,
792         .next   = disk_seqf_next,
793         .stop   = disk_seqf_stop,
794         .show   = show_partition
795 };
796 #endif
797
798 static int __init genhd_device_init(void)
799 {
800         int error;
801
802         block_class.dev_kobj = sysfs_dev_block_kobj;
803         error = class_register(&block_class);
804         if (unlikely(error))
805                 return error;
806         blk_dev_init();
807
808         register_blkdev(BLOCK_EXT_MAJOR, "blkext");
809
810         /* create top-level block dir */
811         if (!sysfs_deprecated)
812                 block_depr = kobject_create_and_add("block", NULL);
813         return 0;
814 }
815
816 subsys_initcall(genhd_device_init);
817
818 static ssize_t disk_range_show(struct device *dev,
819                                struct device_attribute *attr, char *buf)
820 {
821         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
822
823         return sprintf(buf, "%d\n", disk->minors);
824 }
825
826 static ssize_t disk_ext_range_show(struct device *dev,
827                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
828 {
829         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
830
831         return sprintf(buf, "%d\n", disk_max_parts(disk));
832 }
833
834 static ssize_t disk_removable_show(struct device *dev,
835                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
836 {
837         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
838
839         return sprintf(buf, "%d\n",
840                        (disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE ? 1 : 0));
841 }
842
843 static ssize_t disk_hidden_show(struct device *dev,
844                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
845 {
846         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
847
848         return sprintf(buf, "%d\n",
849                        (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN ? 1 : 0));
850 }
851
852 static ssize_t disk_ro_show(struct device *dev,
853                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
854 {
855         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
856
857         return sprintf(buf, "%d\n", get_disk_ro(disk) ? 1 : 0);
858 }
859
860 ssize_t part_size_show(struct device *dev,
861                        struct device_attribute *attr, char *buf)
862 {
863         return sprintf(buf, "%llu\n", bdev_nr_sectors(dev_to_bdev(dev)));
864 }
865
866 ssize_t part_stat_show(struct device *dev,
867                        struct device_attribute *attr, char *buf)
868 {
869         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
870         struct request_queue *q = bdev->bd_disk->queue;
871         struct disk_stats stat;
872         unsigned int inflight;
873
874         part_stat_read_all(bdev, &stat);
875         if (queue_is_mq(q))
876                 inflight = blk_mq_in_flight(q, bdev);
877         else
878                 inflight = part_in_flight(bdev);
879
880         return sprintf(buf,
881                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
882                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
883                 "%8u %8u %8u "
884                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
885                 "%8lu %8u"
886                 "\n",
887                 stat.ios[STAT_READ],
888                 stat.merges[STAT_READ],
889                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_READ],
890                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ], NSEC_PER_MSEC),
891                 stat.ios[STAT_WRITE],
892                 stat.merges[STAT_WRITE],
893                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_WRITE],
894                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE], NSEC_PER_MSEC),
895                 inflight,
896                 jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
897                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
898                                       stat.nsecs[STAT_WRITE] +
899                                       stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
900                                       stat.nsecs[STAT_FLUSH],
901                                                 NSEC_PER_MSEC),
902                 stat.ios[STAT_DISCARD],
903                 stat.merges[STAT_DISCARD],
904                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_DISCARD],
905                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD], NSEC_PER_MSEC),
906                 stat.ios[STAT_FLUSH],
907                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH], NSEC_PER_MSEC));
908 }
909
910 ssize_t part_inflight_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
911                            char *buf)
912 {
913         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
914         struct request_queue *q = bdev->bd_disk->queue;
915         unsigned int inflight[2];
916
917         if (queue_is_mq(q))
918                 blk_mq_in_flight_rw(q, bdev, inflight);
919         else
920                 part_in_flight_rw(bdev, inflight);
921
922         return sprintf(buf, "%8u %8u\n", inflight[0], inflight[1]);
923 }
924
925 static ssize_t disk_capability_show(struct device *dev,
926                                     struct device_attribute *attr, char *buf)
927 {
928         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
929
930         return sprintf(buf, "%x\n", disk->flags);
931 }
932
933 static ssize_t disk_alignment_offset_show(struct device *dev,
934                                           struct device_attribute *attr,
935                                           char *buf)
936 {
937         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
938
939         return sprintf(buf, "%d\n", queue_alignment_offset(disk->queue));
940 }
941
942 static ssize_t disk_discard_alignment_show(struct device *dev,
943                                            struct device_attribute *attr,
944                                            char *buf)
945 {
946         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
947
948         return sprintf(buf, "%d\n", queue_discard_alignment(disk->queue));
949 }
950
951 static ssize_t diskseq_show(struct device *dev,
952                             struct device_attribute *attr, char *buf)
953 {
954         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
955
956         return sprintf(buf, "%llu\n", disk->diskseq);
957 }
958
959 static DEVICE_ATTR(range, 0444, disk_range_show, NULL);
960 static DEVICE_ATTR(ext_range, 0444, disk_ext_range_show, NULL);
961 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, disk_removable_show, NULL);
962 static DEVICE_ATTR(hidden, 0444, disk_hidden_show, NULL);
963 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, disk_ro_show, NULL);
964 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
965 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, disk_alignment_offset_show, NULL);
966 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, disk_discard_alignment_show, NULL);
967 static DEVICE_ATTR(capability, 0444, disk_capability_show, NULL);
968 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
969 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
970 static DEVICE_ATTR(badblocks, 0644, disk_badblocks_show, disk_badblocks_store);
971 static DEVICE_ATTR(diskseq, 0444, diskseq_show, NULL);
972
973 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
974 ssize_t part_fail_show(struct device *dev,
975                        struct device_attribute *attr, char *buf)
976 {
977         return sprintf(buf, "%d\n", dev_to_bdev(dev)->bd_make_it_fail);
978 }
979
980 ssize_t part_fail_store(struct device *dev,
981                         struct device_attribute *attr,
982                         const char *buf, size_t count)
983 {
984         int i;
985
986         if (count > 0 && sscanf(buf, "%d", &i) > 0)
987                 dev_to_bdev(dev)->bd_make_it_fail = i;
988
989         return count;
990 }
991
992 static struct device_attribute dev_attr_fail =
993         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
994 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
995
996 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
997 static struct device_attribute dev_attr_fail_timeout =
998         __ATTR(io-timeout-fail, 0644, part_timeout_show, part_timeout_store);
999 #endif
1000
1001 static struct attribute *disk_attrs[] = {
1002         &dev_attr_range.attr,
1003         &dev_attr_ext_range.attr,
1004         &dev_attr_removable.attr,
1005         &dev_attr_hidden.attr,
1006         &dev_attr_ro.attr,
1007         &dev_attr_size.attr,
1008         &dev_attr_alignment_offset.attr,
1009         &dev_attr_discard_alignment.attr,
1010         &dev_attr_capability.attr,
1011         &dev_attr_stat.attr,
1012         &dev_attr_inflight.attr,
1013         &dev_attr_badblocks.attr,
1014         &dev_attr_events.attr,
1015         &dev_attr_events_async.attr,
1016         &dev_attr_events_poll_msecs.attr,
1017         &dev_attr_diskseq.attr,
1018 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1019         &dev_attr_fail.attr,
1020 #endif
1021 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1022         &dev_attr_fail_timeout.attr,
1023 #endif
1024         NULL
1025 };
1026
1027 static umode_t disk_visible(struct kobject *kobj, struct attribute *a, int n)
1028 {
1029         struct device *dev = container_of(kobj, typeof(*dev), kobj);
1030         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1031
1032         if (a == &dev_attr_badblocks.attr && !disk->bb)
1033                 return 0;
1034         return a->mode;
1035 }
1036
1037 static struct attribute_group disk_attr_group = {
1038         .attrs = disk_attrs,
1039         .is_visible = disk_visible,
1040 };
1041
1042 static const struct attribute_group *disk_attr_groups[] = {
1043         &disk_attr_group,
1044         NULL
1045 };
1046
1047 /**
1048  * disk_release - releases all allocated resources of the gendisk
1049  * @dev: the device representing this disk
1050  *
1051  * This function releases all allocated resources of the gendisk.
1052  *
1053  * Drivers which used __device_add_disk() have a gendisk with a request_queue
1054  * assigned. Since the request_queue sits on top of the gendisk for these
1055  * drivers we also call blk_put_queue() for them, and we expect the
1056  * request_queue refcount to reach 0 at this point, and so the request_queue
1057  * will also be freed prior to the disk.
1058  *
1059  * Context: can sleep
1060  */
1061 static void disk_release(struct device *dev)
1062 {
1063         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1064
1065         might_sleep();
1066
1067         disk_release_events(disk);
1068         kfree(disk->random);
1069         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1070         disk->queue->disk = NULL;
1071         blk_put_queue(disk->queue);
1072         iput(disk->part0->bd_inode);    /* frees the disk */
1073 }
1074
1075 static int block_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
1076 {
1077         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1078
1079         return add_uevent_var(env, "DISKSEQ=%llu", disk->diskseq);
1080 }
1081
1082 struct class block_class = {
1083         .name           = "block",
1084         .dev_uevent     = block_uevent,
1085 };
1086
1087 static char *block_devnode(struct device *dev, umode_t *mode,
1088                            kuid_t *uid, kgid_t *gid)
1089 {
1090         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1091
1092         if (disk->fops->devnode)
1093                 return disk->fops->devnode(disk, mode);
1094         return NULL;
1095 }
1096
1097 const struct device_type disk_type = {
1098         .name           = "disk",
1099         .groups         = disk_attr_groups,
1100         .release        = disk_release,
1101         .devnode        = block_devnode,
1102 };
1103
1104 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1105 /*
1106  * aggregate disk stat collector.  Uses the same stats that the sysfs
1107  * entries do, above, but makes them available through one seq_file.
1108  *
1109  * The output looks suspiciously like /proc/partitions with a bunch of
1110  * extra fields.
1111  */
1112 static int diskstats_show(struct seq_file *seqf, void *v)
1113 {
1114         struct gendisk *gp = v;
1115         struct block_device *hd;
1116         unsigned int inflight;
1117         struct disk_stats stat;
1118         unsigned long idx;
1119
1120         /*
1121         if (&disk_to_dev(gp)->kobj.entry == block_class.devices.next)
1122                 seq_puts(seqf,  "major minor name"
1123                                 "     rio rmerge rsect ruse wio wmerge "
1124                                 "wsect wuse running use aveq"
1125                                 "\n\n");
1126         */
1127
1128         rcu_read_lock();
1129         xa_for_each(&gp->part_tbl, idx, hd) {
1130                 if (bdev_is_partition(hd) && !bdev_nr_sectors(hd))
1131                         continue;
1132                 part_stat_read_all(hd, &stat);
1133                 if (queue_is_mq(gp->queue))
1134                         inflight = blk_mq_in_flight(gp->queue, hd);
1135                 else
1136                         inflight = part_in_flight(hd);
1137
1138                 seq_printf(seqf, "%4d %7d %pg "
1139                            "%lu %lu %lu %u "
1140                            "%lu %lu %lu %u "
1141                            "%u %u %u "
1142                            "%lu %lu %lu %u "
1143                            "%lu %u"
1144                            "\n",
1145                            MAJOR(hd->bd_dev), MINOR(hd->bd_dev), hd,
1146                            stat.ios[STAT_READ],
1147                            stat.merges[STAT_READ],
1148                            stat.sectors[STAT_READ],
1149                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ],
1150                                                         NSEC_PER_MSEC),
1151                            stat.ios[STAT_WRITE],
1152                            stat.merges[STAT_WRITE],
1153                            stat.sectors[STAT_WRITE],
1154                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE],
1155                                                         NSEC_PER_MSEC),
1156                            inflight,
1157                            jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
1158                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
1159                                                  stat.nsecs[STAT_WRITE] +
1160                                                  stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
1161                                                  stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1162                                                         NSEC_PER_MSEC),
1163                            stat.ios[STAT_DISCARD],
1164                            stat.merges[STAT_DISCARD],
1165                            stat.sectors[STAT_DISCARD],
1166                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD],
1167                                                  NSEC_PER_MSEC),
1168                            stat.ios[STAT_FLUSH],
1169                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1170                                                  NSEC_PER_MSEC)
1171                         );
1172         }
1173         rcu_read_unlock();
1174
1175         return 0;
1176 }
1177
1178 static const struct seq_operations diskstats_op = {
1179         .start  = disk_seqf_start,
1180         .next   = disk_seqf_next,
1181         .stop   = disk_seqf_stop,
1182         .show   = diskstats_show
1183 };
1184
1185 static int __init proc_genhd_init(void)
1186 {
1187         proc_create_seq("diskstats", 0, NULL, &diskstats_op);
1188         proc_create_seq("partitions", 0, NULL, &partitions_op);
1189         return 0;
1190 }
1191 module_init(proc_genhd_init);
1192 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1193
1194 dev_t part_devt(struct gendisk *disk, u8 partno)
1195 {
1196         struct block_device *part;
1197         dev_t devt = 0;
1198
1199         rcu_read_lock();
1200         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
1201         if (part)
1202                 devt = part->bd_dev;
1203         rcu_read_unlock();
1204
1205         return devt;
1206 }
1207
1208 dev_t blk_lookup_devt(const char *name, int partno)
1209 {
1210         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
1211         struct class_dev_iter iter;
1212         struct device *dev;
1213
1214         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
1215         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
1216                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1217
1218                 if (strcmp(dev_name(dev), name))
1219                         continue;
1220
1221                 if (partno < disk->minors) {
1222                         /* We need to return the right devno, even
1223                          * if the partition doesn't exist yet.
1224                          */
1225                         devt = MKDEV(MAJOR(dev->devt),
1226                                      MINOR(dev->devt) + partno);
1227                 } else {
1228                         devt = part_devt(disk, partno);
1229                         if (devt)
1230                                 break;
1231                 }
1232         }
1233         class_dev_iter_exit(&iter);
1234         return devt;
1235 }
1236
1237 struct gendisk *__alloc_disk_node(struct request_queue *q, int node_id,
1238                 struct lock_class_key *lkclass)
1239 {
1240         struct gendisk *disk;
1241
1242         if (!blk_get_queue(q))
1243                 return NULL;
1244
1245         disk = kzalloc_node(sizeof(struct gendisk), GFP_KERNEL, node_id);
1246         if (!disk)
1247                 goto out_put_queue;
1248
1249         disk->bdi = bdi_alloc(node_id);
1250         if (!disk->bdi)
1251                 goto out_free_disk;
1252
1253         disk->part0 = bdev_alloc(disk, 0);
1254         if (!disk->part0)
1255                 goto out_free_bdi;
1256
1257         disk->node_id = node_id;
1258         mutex_init(&disk->open_mutex);
1259         xa_init(&disk->part_tbl);
1260         if (xa_insert(&disk->part_tbl, 0, disk->part0, GFP_KERNEL))
1261                 goto out_destroy_part_tbl;
1262
1263         rand_initialize_disk(disk);
1264         disk_to_dev(disk)->class = &block_class;
1265         disk_to_dev(disk)->type = &disk_type;
1266         device_initialize(disk_to_dev(disk));
1267         inc_diskseq(disk);
1268         disk->queue = q;
1269         q->disk = disk;
1270         lockdep_init_map(&disk->lockdep_map, "(bio completion)", lkclass, 0);
1271 #ifdef CONFIG_BLOCK_HOLDER_DEPRECATED
1272         INIT_LIST_HEAD(&disk->slave_bdevs);
1273 #endif
1274         return disk;
1275
1276 out_destroy_part_tbl:
1277         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1278         iput(disk->part0->bd_inode);
1279 out_free_bdi:
1280         bdi_put(disk->bdi);
1281 out_free_disk:
1282         kfree(disk);
1283 out_put_queue:
1284         blk_put_queue(q);
1285         return NULL;
1286 }
1287 EXPORT_SYMBOL(__alloc_disk_node);
1288
1289 struct gendisk *__blk_alloc_disk(int node, struct lock_class_key *lkclass)
1290 {
1291         struct request_queue *q;
1292         struct gendisk *disk;
1293
1294         q = blk_alloc_queue(node);
1295         if (!q)
1296                 return NULL;
1297
1298         disk = __alloc_disk_node(q, node, lkclass);
1299         if (!disk) {
1300                 blk_cleanup_queue(q);
1301                 return NULL;
1302         }
1303         return disk;
1304 }
1305 EXPORT_SYMBOL(__blk_alloc_disk);
1306
1307 /**
1308  * put_disk - decrements the gendisk refcount
1309  * @disk: the struct gendisk to decrement the refcount for
1310  *
1311  * This decrements the refcount for the struct gendisk. When this reaches 0
1312  * we'll have disk_release() called.
1313  *
1314  * Context: Any context, but the last reference must not be dropped from
1315  *          atomic context.
1316  */
1317 void put_disk(struct gendisk *disk)
1318 {
1319         if (disk)
1320                 put_device(disk_to_dev(disk));
1321 }
1322 EXPORT_SYMBOL(put_disk);
1323
1324 /**
1325  * blk_cleanup_disk - shutdown a gendisk allocated by blk_alloc_disk
1326  * @disk: gendisk to shutdown
1327  *
1328  * Mark the queue hanging off @disk DYING, drain all pending requests, then mark
1329  * the queue DEAD, destroy and put it and the gendisk structure.
1330  *
1331  * Context: can sleep
1332  */
1333 void blk_cleanup_disk(struct gendisk *disk)
1334 {
1335         blk_cleanup_queue(disk->queue);
1336         put_disk(disk);
1337 }
1338 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_disk);
1339
1340 static void set_disk_ro_uevent(struct gendisk *gd, int ro)
1341 {
1342         char event[] = "DISK_RO=1";
1343         char *envp[] = { event, NULL };
1344
1345         if (!ro)
1346                 event[8] = '0';
1347         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(gd)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1348 }
1349
1350 /**
1351  * set_disk_ro - set a gendisk read-only
1352  * @disk:       gendisk to operate on
1353  * @read_only:  %true to set the disk read-only, %false set the disk read/write
1354  *
1355  * This function is used to indicate whether a given disk device should have its
1356  * read-only flag set. set_disk_ro() is typically used by device drivers to
1357  * indicate whether the underlying physical device is write-protected.
1358  */
1359 void set_disk_ro(struct gendisk *disk, bool read_only)
1360 {
1361         if (read_only) {
1362                 if (test_and_set_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1363                         return;
1364         } else {
1365                 if (!test_and_clear_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1366                         return;
1367         }
1368         set_disk_ro_uevent(disk, read_only);
1369 }
1370 EXPORT_SYMBOL(set_disk_ro);
1371
1372 int bdev_read_only(struct block_device *bdev)
1373 {
1374         return bdev->bd_read_only || get_disk_ro(bdev->bd_disk);
1375 }
1376 EXPORT_SYMBOL(bdev_read_only);
1377
1378 void inc_diskseq(struct gendisk *disk)
1379 {
1380         disk->diskseq = atomic64_inc_return(&diskseq);
1381 }