Merge tag 'for-linus-5.14-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rw...
[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 /* for extended dynamic devt allocation, currently only one major is used */
33 #define NR_EXT_DEVT             (1 << MINORBITS)
34 static DEFINE_IDA(ext_devt_ida);
35
36 void set_capacity(struct gendisk *disk, sector_t sectors)
37 {
38         struct block_device *bdev = disk->part0;
39
40         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
41         i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)sectors << SECTOR_SHIFT);
42         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
43 }
44 EXPORT_SYMBOL(set_capacity);
45
46 /*
47  * Set disk capacity and notify if the size is not currently zero and will not
48  * be set to zero.  Returns true if a uevent was sent, otherwise false.
49  */
50 bool set_capacity_and_notify(struct gendisk *disk, sector_t size)
51 {
52         sector_t capacity = get_capacity(disk);
53         char *envp[] = { "RESIZE=1", NULL };
54
55         set_capacity(disk, size);
56
57         /*
58          * Only print a message and send a uevent if the gendisk is user visible
59          * and alive.  This avoids spamming the log and udev when setting the
60          * initial capacity during probing.
61          */
62         if (size == capacity ||
63             (disk->flags & (GENHD_FL_UP | GENHD_FL_HIDDEN)) != GENHD_FL_UP)
64                 return false;
65
66         pr_info("%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
67                 disk->disk_name, capacity, size);
68
69         /*
70          * Historically we did not send a uevent for changes to/from an empty
71          * device.
72          */
73         if (!capacity || !size)
74                 return false;
75         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
76         return true;
77 }
78 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_capacity_and_notify);
79
80 /*
81  * Format the device name of the indicated disk into the supplied buffer and
82  * return a pointer to that same buffer for convenience.
83  */
84 char *disk_name(struct gendisk *hd, int partno, char *buf)
85 {
86         if (!partno)
87                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s", hd->disk_name);
88         else if (isdigit(hd->disk_name[strlen(hd->disk_name)-1]))
89                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%sp%d", hd->disk_name, partno);
90         else
91                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s%d", hd->disk_name, partno);
92
93         return buf;
94 }
95
96 const char *bdevname(struct block_device *bdev, char *buf)
97 {
98         return disk_name(bdev->bd_disk, bdev->bd_partno, buf);
99 }
100 EXPORT_SYMBOL(bdevname);
101
102 static void part_stat_read_all(struct block_device *part,
103                 struct disk_stats *stat)
104 {
105         int cpu;
106
107         memset(stat, 0, sizeof(struct disk_stats));
108         for_each_possible_cpu(cpu) {
109                 struct disk_stats *ptr = per_cpu_ptr(part->bd_stats, cpu);
110                 int group;
111
112                 for (group = 0; group < NR_STAT_GROUPS; group++) {
113                         stat->nsecs[group] += ptr->nsecs[group];
114                         stat->sectors[group] += ptr->sectors[group];
115                         stat->ios[group] += ptr->ios[group];
116                         stat->merges[group] += ptr->merges[group];
117                 }
118
119                 stat->io_ticks += ptr->io_ticks;
120         }
121 }
122
123 static unsigned int part_in_flight(struct block_device *part)
124 {
125         unsigned int inflight = 0;
126         int cpu;
127
128         for_each_possible_cpu(cpu) {
129                 inflight += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu) +
130                             part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
131         }
132         if ((int)inflight < 0)
133                 inflight = 0;
134
135         return inflight;
136 }
137
138 static void part_in_flight_rw(struct block_device *part,
139                 unsigned int inflight[2])
140 {
141         int cpu;
142
143         inflight[0] = 0;
144         inflight[1] = 0;
145         for_each_possible_cpu(cpu) {
146                 inflight[0] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
147                 inflight[1] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
148         }
149         if ((int)inflight[0] < 0)
150                 inflight[0] = 0;
151         if ((int)inflight[1] < 0)
152                 inflight[1] = 0;
153 }
154
155 /*
156  * Can be deleted altogether. Later.
157  *
158  */
159 #define BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE 255
160 static struct blk_major_name {
161         struct blk_major_name *next;
162         int major;
163         char name[16];
164         void (*probe)(dev_t devt);
165 } *major_names[BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE];
166 static DEFINE_MUTEX(major_names_lock);
167
168 /* index in the above - for now: assume no multimajor ranges */
169 static inline int major_to_index(unsigned major)
170 {
171         return major % BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
172 }
173
174 #ifdef CONFIG_PROC_FS
175 void blkdev_show(struct seq_file *seqf, off_t offset)
176 {
177         struct blk_major_name *dp;
178
179         mutex_lock(&major_names_lock);
180         for (dp = major_names[major_to_index(offset)]; dp; dp = dp->next)
181                 if (dp->major == offset)
182                         seq_printf(seqf, "%3d %s\n", dp->major, dp->name);
183         mutex_unlock(&major_names_lock);
184 }
185 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
186
187 /**
188  * __register_blkdev - register a new block device
189  *
190  * @major: the requested major device number [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]. If
191  *         @major = 0, try to allocate any unused major number.
192  * @name: the name of the new block device as a zero terminated string
193  * @probe: allback that is called on access to any minor number of @major
194  *
195  * The @name must be unique within the system.
196  *
197  * The return value depends on the @major input parameter:
198  *
199  *  - if a major device number was requested in range [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]
200  *    then the function returns zero on success, or a negative error code
201  *  - if any unused major number was requested with @major = 0 parameter
202  *    then the return value is the allocated major number in range
203  *    [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1] or a negative error code otherwise
204  *
205  * See Documentation/admin-guide/devices.txt for the list of allocated
206  * major numbers.
207  *
208  * Use register_blkdev instead for any new code.
209  */
210 int __register_blkdev(unsigned int major, const char *name,
211                 void (*probe)(dev_t devt))
212 {
213         struct blk_major_name **n, *p;
214         int index, ret = 0;
215
216         mutex_lock(&major_names_lock);
217
218         /* temporary */
219         if (major == 0) {
220                 for (index = ARRAY_SIZE(major_names)-1; index > 0; index--) {
221                         if (major_names[index] == NULL)
222                                 break;
223                 }
224
225                 if (index == 0) {
226                         printk("%s: failed to get major for %s\n",
227                                __func__, name);
228                         ret = -EBUSY;
229                         goto out;
230                 }
231                 major = index;
232                 ret = major;
233         }
234
235         if (major >= BLKDEV_MAJOR_MAX) {
236                 pr_err("%s: major requested (%u) is greater than the maximum (%u) for %s\n",
237                        __func__, major, BLKDEV_MAJOR_MAX-1, name);
238
239                 ret = -EINVAL;
240                 goto out;
241         }
242
243         p = kmalloc(sizeof(struct blk_major_name), GFP_KERNEL);
244         if (p == NULL) {
245                 ret = -ENOMEM;
246                 goto out;
247         }
248
249         p->major = major;
250         p->probe = probe;
251         strlcpy(p->name, name, sizeof(p->name));
252         p->next = NULL;
253         index = major_to_index(major);
254
255         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next) {
256                 if ((*n)->major == major)
257                         break;
258         }
259         if (!*n)
260                 *n = p;
261         else
262                 ret = -EBUSY;
263
264         if (ret < 0) {
265                 printk("register_blkdev: cannot get major %u for %s\n",
266                        major, name);
267                 kfree(p);
268         }
269 out:
270         mutex_unlock(&major_names_lock);
271         return ret;
272 }
273 EXPORT_SYMBOL(__register_blkdev);
274
275 void unregister_blkdev(unsigned int major, const char *name)
276 {
277         struct blk_major_name **n;
278         struct blk_major_name *p = NULL;
279         int index = major_to_index(major);
280
281         mutex_lock(&major_names_lock);
282         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next)
283                 if ((*n)->major == major)
284                         break;
285         if (!*n || strcmp((*n)->name, name)) {
286                 WARN_ON(1);
287         } else {
288                 p = *n;
289                 *n = p->next;
290         }
291         mutex_unlock(&major_names_lock);
292         kfree(p);
293 }
294
295 EXPORT_SYMBOL(unregister_blkdev);
296
297 /**
298  * blk_mangle_minor - scatter minor numbers apart
299  * @minor: minor number to mangle
300  *
301  * Scatter consecutively allocated @minor number apart if MANGLE_DEVT
302  * is enabled.  Mangling twice gives the original value.
303  *
304  * RETURNS:
305  * Mangled value.
306  *
307  * CONTEXT:
308  * Don't care.
309  */
310 static int blk_mangle_minor(int minor)
311 {
312 #ifdef CONFIG_DEBUG_BLOCK_EXT_DEVT
313         int i;
314
315         for (i = 0; i < MINORBITS / 2; i++) {
316                 int low = minor & (1 << i);
317                 int high = minor & (1 << (MINORBITS - 1 - i));
318                 int distance = MINORBITS - 1 - 2 * i;
319
320                 minor ^= low | high;    /* clear both bits */
321                 low <<= distance;       /* swap the positions */
322                 high >>= distance;
323                 minor |= low | high;    /* and set */
324         }
325 #endif
326         return minor;
327 }
328
329 int blk_alloc_ext_minor(void)
330 {
331         int idx;
332
333         idx = ida_alloc_range(&ext_devt_ida, 0, NR_EXT_DEVT, GFP_KERNEL);
334         if (idx < 0) {
335                 if (idx == -ENOSPC)
336                         return -EBUSY;
337                 return idx;
338         }
339         return blk_mangle_minor(idx);
340 }
341
342 void blk_free_ext_minor(unsigned int minor)
343 {
344         ida_free(&ext_devt_ida, blk_mangle_minor(minor));
345 }
346
347 static char *bdevt_str(dev_t devt, char *buf)
348 {
349         if (MAJOR(devt) <= 0xff && MINOR(devt) <= 0xff) {
350                 char tbuf[BDEVT_SIZE];
351                 snprintf(tbuf, BDEVT_SIZE, "%02x%02x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
352                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%-9s", tbuf);
353         } else
354                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%03x:%05x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
355
356         return buf;
357 }
358
359 void disk_uevent(struct gendisk *disk, enum kobject_action action)
360 {
361         struct block_device *part;
362         unsigned long idx;
363
364         rcu_read_lock();
365         xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
366                 if (bdev_is_partition(part) && !bdev_nr_sectors(part))
367                         continue;
368                 if (!bdgrab(part))
369                         continue;
370
371                 rcu_read_unlock();
372                 kobject_uevent(bdev_kobj(part), action);
373                 bdput(part);
374                 rcu_read_lock();
375         }
376         rcu_read_unlock();
377 }
378 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_uevent);
379
380 static void disk_scan_partitions(struct gendisk *disk)
381 {
382         struct block_device *bdev;
383
384         if (!get_capacity(disk) || !disk_part_scan_enabled(disk))
385                 return;
386
387         set_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
388         bdev = blkdev_get_by_dev(disk_devt(disk), FMODE_READ, NULL);
389         if (!IS_ERR(bdev))
390                 blkdev_put(bdev, FMODE_READ);
391 }
392
393 static void register_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
394                           const struct attribute_group **groups)
395 {
396         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
397         int err;
398
399         ddev->parent = parent;
400
401         dev_set_name(ddev, "%s", disk->disk_name);
402
403         /* delay uevents, until we scanned partition table */
404         dev_set_uevent_suppress(ddev, 1);
405
406         if (groups) {
407                 WARN_ON(ddev->groups);
408                 ddev->groups = groups;
409         }
410         if (device_add(ddev))
411                 return;
412         if (!sysfs_deprecated) {
413                 err = sysfs_create_link(block_depr, &ddev->kobj,
414                                         kobject_name(&ddev->kobj));
415                 if (err) {
416                         device_del(ddev);
417                         return;
418                 }
419         }
420
421         /*
422          * avoid probable deadlock caused by allocating memory with
423          * GFP_KERNEL in runtime_resume callback of its all ancestor
424          * devices
425          */
426         pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, true);
427
428         disk->part0->bd_holder_dir =
429                 kobject_create_and_add("holders", &ddev->kobj);
430         disk->slave_dir = kobject_create_and_add("slaves", &ddev->kobj);
431
432         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)
433                 return;
434
435         disk_scan_partitions(disk);
436
437         /* announce the disk and partitions after all partitions are created */
438         dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
439         disk_uevent(disk, KOBJ_ADD);
440
441         if (disk->queue->backing_dev_info->dev) {
442                 err = sysfs_create_link(&ddev->kobj,
443                           &disk->queue->backing_dev_info->dev->kobj,
444                           "bdi");
445                 WARN_ON(err);
446         }
447 }
448
449 /**
450  * __device_add_disk - add disk information to kernel list
451  * @parent: parent device for the disk
452  * @disk: per-device partitioning information
453  * @groups: Additional per-device sysfs groups
454  * @register_queue: register the queue if set to true
455  *
456  * This function registers the partitioning information in @disk
457  * with the kernel.
458  *
459  * FIXME: error handling
460  */
461 static void __device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
462                               const struct attribute_group **groups,
463                               bool register_queue)
464 {
465         int ret;
466
467         /*
468          * The disk queue should now be all set with enough information about
469          * the device for the elevator code to pick an adequate default
470          * elevator if one is needed, that is, for devices requesting queue
471          * registration.
472          */
473         if (register_queue)
474                 elevator_init_mq(disk->queue);
475
476         /*
477          * If the driver provides an explicit major number it also must provide
478          * the number of minors numbers supported, and those will be used to
479          * setup the gendisk.
480          * Otherwise just allocate the device numbers for both the whole device
481          * and all partitions from the extended dev_t space.
482          */
483         if (disk->major) {
484                 WARN_ON(!disk->minors);
485
486                 if (disk->minors > DISK_MAX_PARTS) {
487                         pr_err("block: can't allocate more than %d partitions\n",
488                                 DISK_MAX_PARTS);
489                         disk->minors = DISK_MAX_PARTS;
490                 }
491         } else {
492                 WARN_ON(disk->minors);
493
494                 ret = blk_alloc_ext_minor();
495                 if (ret < 0) {
496                         WARN_ON(1);
497                         return;
498                 }
499                 disk->major = BLOCK_EXT_MAJOR;
500                 disk->first_minor = MINOR(ret);
501                 disk->flags |= GENHD_FL_EXT_DEVT;
502         }
503
504         disk->flags |= GENHD_FL_UP;
505
506         disk_alloc_events(disk);
507
508         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) {
509                 /*
510                  * Don't let hidden disks show up in /proc/partitions,
511                  * and don't bother scanning for partitions either.
512                  */
513                 disk->flags |= GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO;
514                 disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART_SCAN;
515         } else {
516                 struct backing_dev_info *bdi = disk->queue->backing_dev_info;
517                 struct device *dev = disk_to_dev(disk);
518
519                 /* Register BDI before referencing it from bdev */
520                 dev->devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor);
521                 ret = bdi_register(bdi, "%u:%u",
522                                    disk->major, disk->first_minor);
523                 WARN_ON(ret);
524                 bdi_set_owner(bdi, dev);
525                 bdev_add(disk->part0, dev->devt);
526         }
527         register_disk(parent, disk, groups);
528         if (register_queue)
529                 blk_register_queue(disk);
530
531         /*
532          * Take an extra ref on queue which will be put on disk_release()
533          * so that it sticks around as long as @disk is there.
534          */
535         if (blk_get_queue(disk->queue))
536                 set_bit(GD_QUEUE_REF, &disk->state);
537         else
538                 WARN_ON_ONCE(1);
539
540         disk_add_events(disk);
541         blk_integrity_add(disk);
542 }
543
544 void device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
545                      const struct attribute_group **groups)
546
547 {
548         __device_add_disk(parent, disk, groups, true);
549 }
550 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk);
551
552 void device_add_disk_no_queue_reg(struct device *parent, struct gendisk *disk)
553 {
554         __device_add_disk(parent, disk, NULL, false);
555 }
556 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk_no_queue_reg);
557
558 /**
559  * del_gendisk - remove the gendisk
560  * @disk: the struct gendisk to remove
561  *
562  * Removes the gendisk and all its associated resources. This deletes the
563  * partitions associated with the gendisk, and unregisters the associated
564  * request_queue.
565  *
566  * This is the counter to the respective __device_add_disk() call.
567  *
568  * The final removal of the struct gendisk happens when its refcount reaches 0
569  * with put_disk(), which should be called after del_gendisk(), if
570  * __device_add_disk() was used.
571  *
572  * Drivers exist which depend on the release of the gendisk to be synchronous,
573  * it should not be deferred.
574  *
575  * Context: can sleep
576  */
577 void del_gendisk(struct gendisk *disk)
578 {
579         might_sleep();
580
581         if (WARN_ON_ONCE(!disk->queue))
582                 return;
583
584         blk_integrity_del(disk);
585         disk_del_events(disk);
586
587         mutex_lock(&disk->open_mutex);
588         disk->flags &= ~GENHD_FL_UP;
589         blk_drop_partitions(disk);
590         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
591
592         fsync_bdev(disk->part0);
593         __invalidate_device(disk->part0, true);
594
595         /*
596          * Unhash the bdev inode for this device so that it can't be looked
597          * up any more even if openers still hold references to it.
598          */
599         remove_inode_hash(disk->part0->bd_inode);
600
601         set_capacity(disk, 0);
602
603         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
604                 sysfs_remove_link(&disk_to_dev(disk)->kobj, "bdi");
605
606                 /*
607                  * Unregister bdi before releasing device numbers (as they can
608                  * get reused and we'd get clashes in sysfs).
609                  */
610                 bdi_unregister(disk->queue->backing_dev_info);
611         }
612
613         blk_unregister_queue(disk);
614
615         kobject_put(disk->part0->bd_holder_dir);
616         kobject_put(disk->slave_dir);
617
618         part_stat_set_all(disk->part0, 0);
619         disk->part0->bd_stamp = 0;
620         if (!sysfs_deprecated)
621                 sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(disk_to_dev(disk)));
622         pm_runtime_set_memalloc_noio(disk_to_dev(disk), false);
623         device_del(disk_to_dev(disk));
624 }
625 EXPORT_SYMBOL(del_gendisk);
626
627 /* sysfs access to bad-blocks list. */
628 static ssize_t disk_badblocks_show(struct device *dev,
629                                         struct device_attribute *attr,
630                                         char *page)
631 {
632         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
633
634         if (!disk->bb)
635                 return sprintf(page, "\n");
636
637         return badblocks_show(disk->bb, page, 0);
638 }
639
640 static ssize_t disk_badblocks_store(struct device *dev,
641                                         struct device_attribute *attr,
642                                         const char *page, size_t len)
643 {
644         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
645
646         if (!disk->bb)
647                 return -ENXIO;
648
649         return badblocks_store(disk->bb, page, len, 0);
650 }
651
652 void blk_request_module(dev_t devt)
653 {
654         unsigned int major = MAJOR(devt);
655         struct blk_major_name **n;
656
657         mutex_lock(&major_names_lock);
658         for (n = &major_names[major_to_index(major)]; *n; n = &(*n)->next) {
659                 if ((*n)->major == major && (*n)->probe) {
660                         (*n)->probe(devt);
661                         mutex_unlock(&major_names_lock);
662                         return;
663                 }
664         }
665         mutex_unlock(&major_names_lock);
666
667         if (request_module("block-major-%d-%d", MAJOR(devt), MINOR(devt)) > 0)
668                 /* Make old-style 2.4 aliases work */
669                 request_module("block-major-%d", MAJOR(devt));
670 }
671
672 /*
673  * print a full list of all partitions - intended for places where the root
674  * filesystem can't be mounted and thus to give the victim some idea of what
675  * went wrong
676  */
677 void __init printk_all_partitions(void)
678 {
679         struct class_dev_iter iter;
680         struct device *dev;
681
682         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
683         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
684                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
685                 struct block_device *part;
686                 char name_buf[BDEVNAME_SIZE];
687                 char devt_buf[BDEVT_SIZE];
688                 unsigned long idx;
689
690                 /*
691                  * Don't show empty devices or things that have been
692                  * suppressed
693                  */
694                 if (get_capacity(disk) == 0 ||
695                     (disk->flags & GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO))
696                         continue;
697
698                 /*
699                  * Note, unlike /proc/partitions, I am showing the numbers in
700                  * hex - the same format as the root= option takes.
701                  */
702                 rcu_read_lock();
703                 xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
704                         if (!bdev_nr_sectors(part))
705                                 continue;
706                         printk("%s%s %10llu %s %s",
707                                bdev_is_partition(part) ? "  " : "",
708                                bdevt_str(part->bd_dev, devt_buf),
709                                bdev_nr_sectors(part) >> 1,
710                                disk_name(disk, part->bd_partno, name_buf),
711                                part->bd_meta_info ?
712                                         part->bd_meta_info->uuid : "");
713                         if (bdev_is_partition(part))
714                                 printk("\n");
715                         else if (dev->parent && dev->parent->driver)
716                                 printk(" driver: %s\n",
717                                         dev->parent->driver->name);
718                         else
719                                 printk(" (driver?)\n");
720                 }
721                 rcu_read_unlock();
722         }
723         class_dev_iter_exit(&iter);
724 }
725
726 #ifdef CONFIG_PROC_FS
727 /* iterator */
728 static void *disk_seqf_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
729 {
730         loff_t skip = *pos;
731         struct class_dev_iter *iter;
732         struct device *dev;
733
734         iter = kmalloc(sizeof(*iter), GFP_KERNEL);
735         if (!iter)
736                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
737
738         seqf->private = iter;
739         class_dev_iter_init(iter, &block_class, NULL, &disk_type);
740         do {
741                 dev = class_dev_iter_next(iter);
742                 if (!dev)
743                         return NULL;
744         } while (skip--);
745
746         return dev_to_disk(dev);
747 }
748
749 static void *disk_seqf_next(struct seq_file *seqf, void *v, loff_t *pos)
750 {
751         struct device *dev;
752
753         (*pos)++;
754         dev = class_dev_iter_next(seqf->private);
755         if (dev)
756                 return dev_to_disk(dev);
757
758         return NULL;
759 }
760
761 static void disk_seqf_stop(struct seq_file *seqf, void *v)
762 {
763         struct class_dev_iter *iter = seqf->private;
764
765         /* stop is called even after start failed :-( */
766         if (iter) {
767                 class_dev_iter_exit(iter);
768                 kfree(iter);
769                 seqf->private = NULL;
770         }
771 }
772
773 static void *show_partition_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
774 {
775         void *p;
776
777         p = disk_seqf_start(seqf, pos);
778         if (!IS_ERR_OR_NULL(p) && !*pos)
779                 seq_puts(seqf, "major minor  #blocks  name\n\n");
780         return p;
781 }
782
783 static int show_partition(struct seq_file *seqf, void *v)
784 {
785         struct gendisk *sgp = v;
786         struct block_device *part;
787         unsigned long idx;
788         char buf[BDEVNAME_SIZE];
789
790         /* Don't show non-partitionable removeable devices or empty devices */
791         if (!get_capacity(sgp) || (!disk_max_parts(sgp) &&
792                                    (sgp->flags & GENHD_FL_REMOVABLE)))
793                 return 0;
794         if (sgp->flags & GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO)
795                 return 0;
796
797         rcu_read_lock();
798         xa_for_each(&sgp->part_tbl, idx, part) {
799                 if (!bdev_nr_sectors(part))
800                         continue;
801                 seq_printf(seqf, "%4d  %7d %10llu %s\n",
802                            MAJOR(part->bd_dev), MINOR(part->bd_dev),
803                            bdev_nr_sectors(part) >> 1,
804                            disk_name(sgp, part->bd_partno, buf));
805         }
806         rcu_read_unlock();
807         return 0;
808 }
809
810 static const struct seq_operations partitions_op = {
811         .start  = show_partition_start,
812         .next   = disk_seqf_next,
813         .stop   = disk_seqf_stop,
814         .show   = show_partition
815 };
816 #endif
817
818 static int __init genhd_device_init(void)
819 {
820         int error;
821
822         block_class.dev_kobj = sysfs_dev_block_kobj;
823         error = class_register(&block_class);
824         if (unlikely(error))
825                 return error;
826         blk_dev_init();
827
828         register_blkdev(BLOCK_EXT_MAJOR, "blkext");
829
830         /* create top-level block dir */
831         if (!sysfs_deprecated)
832                 block_depr = kobject_create_and_add("block", NULL);
833         return 0;
834 }
835
836 subsys_initcall(genhd_device_init);
837
838 static ssize_t disk_range_show(struct device *dev,
839                                struct device_attribute *attr, char *buf)
840 {
841         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
842
843         return sprintf(buf, "%d\n", disk->minors);
844 }
845
846 static ssize_t disk_ext_range_show(struct device *dev,
847                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
848 {
849         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
850
851         return sprintf(buf, "%d\n", disk_max_parts(disk));
852 }
853
854 static ssize_t disk_removable_show(struct device *dev,
855                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
856 {
857         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
858
859         return sprintf(buf, "%d\n",
860                        (disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE ? 1 : 0));
861 }
862
863 static ssize_t disk_hidden_show(struct device *dev,
864                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
865 {
866         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
867
868         return sprintf(buf, "%d\n",
869                        (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN ? 1 : 0));
870 }
871
872 static ssize_t disk_ro_show(struct device *dev,
873                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
874 {
875         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
876
877         return sprintf(buf, "%d\n", get_disk_ro(disk) ? 1 : 0);
878 }
879
880 ssize_t part_size_show(struct device *dev,
881                        struct device_attribute *attr, char *buf)
882 {
883         return sprintf(buf, "%llu\n", bdev_nr_sectors(dev_to_bdev(dev)));
884 }
885
886 ssize_t part_stat_show(struct device *dev,
887                        struct device_attribute *attr, char *buf)
888 {
889         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
890         struct request_queue *q = bdev->bd_disk->queue;
891         struct disk_stats stat;
892         unsigned int inflight;
893
894         part_stat_read_all(bdev, &stat);
895         if (queue_is_mq(q))
896                 inflight = blk_mq_in_flight(q, bdev);
897         else
898                 inflight = part_in_flight(bdev);
899
900         return sprintf(buf,
901                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
902                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
903                 "%8u %8u %8u "
904                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
905                 "%8lu %8u"
906                 "\n",
907                 stat.ios[STAT_READ],
908                 stat.merges[STAT_READ],
909                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_READ],
910                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ], NSEC_PER_MSEC),
911                 stat.ios[STAT_WRITE],
912                 stat.merges[STAT_WRITE],
913                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_WRITE],
914                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE], NSEC_PER_MSEC),
915                 inflight,
916                 jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
917                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
918                                       stat.nsecs[STAT_WRITE] +
919                                       stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
920                                       stat.nsecs[STAT_FLUSH],
921                                                 NSEC_PER_MSEC),
922                 stat.ios[STAT_DISCARD],
923                 stat.merges[STAT_DISCARD],
924                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_DISCARD],
925                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD], NSEC_PER_MSEC),
926                 stat.ios[STAT_FLUSH],
927                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH], NSEC_PER_MSEC));
928 }
929
930 ssize_t part_inflight_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
931                            char *buf)
932 {
933         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
934         struct request_queue *q = bdev->bd_disk->queue;
935         unsigned int inflight[2];
936
937         if (queue_is_mq(q))
938                 blk_mq_in_flight_rw(q, bdev, inflight);
939         else
940                 part_in_flight_rw(bdev, inflight);
941
942         return sprintf(buf, "%8u %8u\n", inflight[0], inflight[1]);
943 }
944
945 static ssize_t disk_capability_show(struct device *dev,
946                                     struct device_attribute *attr, char *buf)
947 {
948         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
949
950         return sprintf(buf, "%x\n", disk->flags);
951 }
952
953 static ssize_t disk_alignment_offset_show(struct device *dev,
954                                           struct device_attribute *attr,
955                                           char *buf)
956 {
957         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
958
959         return sprintf(buf, "%d\n", queue_alignment_offset(disk->queue));
960 }
961
962 static ssize_t disk_discard_alignment_show(struct device *dev,
963                                            struct device_attribute *attr,
964                                            char *buf)
965 {
966         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
967
968         return sprintf(buf, "%d\n", queue_discard_alignment(disk->queue));
969 }
970
971 static DEVICE_ATTR(range, 0444, disk_range_show, NULL);
972 static DEVICE_ATTR(ext_range, 0444, disk_ext_range_show, NULL);
973 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, disk_removable_show, NULL);
974 static DEVICE_ATTR(hidden, 0444, disk_hidden_show, NULL);
975 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, disk_ro_show, NULL);
976 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
977 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, disk_alignment_offset_show, NULL);
978 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, disk_discard_alignment_show, NULL);
979 static DEVICE_ATTR(capability, 0444, disk_capability_show, NULL);
980 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
981 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
982 static DEVICE_ATTR(badblocks, 0644, disk_badblocks_show, disk_badblocks_store);
983
984 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
985 ssize_t part_fail_show(struct device *dev,
986                        struct device_attribute *attr, char *buf)
987 {
988         return sprintf(buf, "%d\n", dev_to_bdev(dev)->bd_make_it_fail);
989 }
990
991 ssize_t part_fail_store(struct device *dev,
992                         struct device_attribute *attr,
993                         const char *buf, size_t count)
994 {
995         int i;
996
997         if (count > 0 && sscanf(buf, "%d", &i) > 0)
998                 dev_to_bdev(dev)->bd_make_it_fail = i;
999
1000         return count;
1001 }
1002
1003 static struct device_attribute dev_attr_fail =
1004         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
1005 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1006
1007 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1008 static struct device_attribute dev_attr_fail_timeout =
1009         __ATTR(io-timeout-fail, 0644, part_timeout_show, part_timeout_store);
1010 #endif
1011
1012 static struct attribute *disk_attrs[] = {
1013         &dev_attr_range.attr,
1014         &dev_attr_ext_range.attr,
1015         &dev_attr_removable.attr,
1016         &dev_attr_hidden.attr,
1017         &dev_attr_ro.attr,
1018         &dev_attr_size.attr,
1019         &dev_attr_alignment_offset.attr,
1020         &dev_attr_discard_alignment.attr,
1021         &dev_attr_capability.attr,
1022         &dev_attr_stat.attr,
1023         &dev_attr_inflight.attr,
1024         &dev_attr_badblocks.attr,
1025         &dev_attr_events.attr,
1026         &dev_attr_events_async.attr,
1027         &dev_attr_events_poll_msecs.attr,
1028 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1029         &dev_attr_fail.attr,
1030 #endif
1031 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1032         &dev_attr_fail_timeout.attr,
1033 #endif
1034         NULL
1035 };
1036
1037 static umode_t disk_visible(struct kobject *kobj, struct attribute *a, int n)
1038 {
1039         struct device *dev = container_of(kobj, typeof(*dev), kobj);
1040         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1041
1042         if (a == &dev_attr_badblocks.attr && !disk->bb)
1043                 return 0;
1044         return a->mode;
1045 }
1046
1047 static struct attribute_group disk_attr_group = {
1048         .attrs = disk_attrs,
1049         .is_visible = disk_visible,
1050 };
1051
1052 static const struct attribute_group *disk_attr_groups[] = {
1053         &disk_attr_group,
1054         NULL
1055 };
1056
1057 /**
1058  * disk_release - releases all allocated resources of the gendisk
1059  * @dev: the device representing this disk
1060  *
1061  * This function releases all allocated resources of the gendisk.
1062  *
1063  * Drivers which used __device_add_disk() have a gendisk with a request_queue
1064  * assigned. Since the request_queue sits on top of the gendisk for these
1065  * drivers we also call blk_put_queue() for them, and we expect the
1066  * request_queue refcount to reach 0 at this point, and so the request_queue
1067  * will also be freed prior to the disk.
1068  *
1069  * Context: can sleep
1070  */
1071 static void disk_release(struct device *dev)
1072 {
1073         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1074
1075         might_sleep();
1076
1077         if (MAJOR(dev->devt) == BLOCK_EXT_MAJOR)
1078                 blk_free_ext_minor(MINOR(dev->devt));
1079         disk_release_events(disk);
1080         kfree(disk->random);
1081         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1082         bdput(disk->part0);
1083         if (test_bit(GD_QUEUE_REF, &disk->state) && disk->queue)
1084                 blk_put_queue(disk->queue);
1085         kfree(disk);
1086 }
1087 struct class block_class = {
1088         .name           = "block",
1089 };
1090
1091 static char *block_devnode(struct device *dev, umode_t *mode,
1092                            kuid_t *uid, kgid_t *gid)
1093 {
1094         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1095
1096         if (disk->fops->devnode)
1097                 return disk->fops->devnode(disk, mode);
1098         return NULL;
1099 }
1100
1101 const struct device_type disk_type = {
1102         .name           = "disk",
1103         .groups         = disk_attr_groups,
1104         .release        = disk_release,
1105         .devnode        = block_devnode,
1106 };
1107
1108 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1109 /*
1110  * aggregate disk stat collector.  Uses the same stats that the sysfs
1111  * entries do, above, but makes them available through one seq_file.
1112  *
1113  * The output looks suspiciously like /proc/partitions with a bunch of
1114  * extra fields.
1115  */
1116 static int diskstats_show(struct seq_file *seqf, void *v)
1117 {
1118         struct gendisk *gp = v;
1119         struct block_device *hd;
1120         char buf[BDEVNAME_SIZE];
1121         unsigned int inflight;
1122         struct disk_stats stat;
1123         unsigned long idx;
1124
1125         /*
1126         if (&disk_to_dev(gp)->kobj.entry == block_class.devices.next)
1127                 seq_puts(seqf,  "major minor name"
1128                                 "     rio rmerge rsect ruse wio wmerge "
1129                                 "wsect wuse running use aveq"
1130                                 "\n\n");
1131         */
1132
1133         rcu_read_lock();
1134         xa_for_each(&gp->part_tbl, idx, hd) {
1135                 if (bdev_is_partition(hd) && !bdev_nr_sectors(hd))
1136                         continue;
1137                 part_stat_read_all(hd, &stat);
1138                 if (queue_is_mq(gp->queue))
1139                         inflight = blk_mq_in_flight(gp->queue, hd);
1140                 else
1141                         inflight = part_in_flight(hd);
1142
1143                 seq_printf(seqf, "%4d %7d %s "
1144                            "%lu %lu %lu %u "
1145                            "%lu %lu %lu %u "
1146                            "%u %u %u "
1147                            "%lu %lu %lu %u "
1148                            "%lu %u"
1149                            "\n",
1150                            MAJOR(hd->bd_dev), MINOR(hd->bd_dev),
1151                            disk_name(gp, hd->bd_partno, buf),
1152                            stat.ios[STAT_READ],
1153                            stat.merges[STAT_READ],
1154                            stat.sectors[STAT_READ],
1155                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ],
1156                                                         NSEC_PER_MSEC),
1157                            stat.ios[STAT_WRITE],
1158                            stat.merges[STAT_WRITE],
1159                            stat.sectors[STAT_WRITE],
1160                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE],
1161                                                         NSEC_PER_MSEC),
1162                            inflight,
1163                            jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
1164                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
1165                                                  stat.nsecs[STAT_WRITE] +
1166                                                  stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
1167                                                  stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1168                                                         NSEC_PER_MSEC),
1169                            stat.ios[STAT_DISCARD],
1170                            stat.merges[STAT_DISCARD],
1171                            stat.sectors[STAT_DISCARD],
1172                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD],
1173                                                  NSEC_PER_MSEC),
1174                            stat.ios[STAT_FLUSH],
1175                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1176                                                  NSEC_PER_MSEC)
1177                         );
1178         }
1179         rcu_read_unlock();
1180
1181         return 0;
1182 }
1183
1184 static const struct seq_operations diskstats_op = {
1185         .start  = disk_seqf_start,
1186         .next   = disk_seqf_next,
1187         .stop   = disk_seqf_stop,
1188         .show   = diskstats_show
1189 };
1190
1191 static int __init proc_genhd_init(void)
1192 {
1193         proc_create_seq("diskstats", 0, NULL, &diskstats_op);
1194         proc_create_seq("partitions", 0, NULL, &partitions_op);
1195         return 0;
1196 }
1197 module_init(proc_genhd_init);
1198 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1199
1200 dev_t part_devt(struct gendisk *disk, u8 partno)
1201 {
1202         struct block_device *part;
1203         dev_t devt = 0;
1204
1205         rcu_read_lock();
1206         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
1207         if (part)
1208                 devt = part->bd_dev;
1209         rcu_read_unlock();
1210
1211         return devt;
1212 }
1213
1214 dev_t blk_lookup_devt(const char *name, int partno)
1215 {
1216         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
1217         struct class_dev_iter iter;
1218         struct device *dev;
1219
1220         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
1221         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
1222                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1223
1224                 if (strcmp(dev_name(dev), name))
1225                         continue;
1226
1227                 if (partno < disk->minors) {
1228                         /* We need to return the right devno, even
1229                          * if the partition doesn't exist yet.
1230                          */
1231                         devt = MKDEV(MAJOR(dev->devt),
1232                                      MINOR(dev->devt) + partno);
1233                 } else {
1234                         devt = part_devt(disk, partno);
1235                         if (devt)
1236                                 break;
1237                 }
1238         }
1239         class_dev_iter_exit(&iter);
1240         return devt;
1241 }
1242
1243 struct gendisk *__alloc_disk_node(int minors, int node_id)
1244 {
1245         struct gendisk *disk;
1246
1247         disk = kzalloc_node(sizeof(struct gendisk), GFP_KERNEL, node_id);
1248         if (!disk)
1249                 return NULL;
1250
1251         disk->part0 = bdev_alloc(disk, 0);
1252         if (!disk->part0)
1253                 goto out_free_disk;
1254
1255         disk->node_id = node_id;
1256         mutex_init(&disk->open_mutex);
1257         xa_init(&disk->part_tbl);
1258         if (xa_insert(&disk->part_tbl, 0, disk->part0, GFP_KERNEL))
1259                 goto out_destroy_part_tbl;
1260
1261         disk->minors = minors;
1262         rand_initialize_disk(disk);
1263         disk_to_dev(disk)->class = &block_class;
1264         disk_to_dev(disk)->type = &disk_type;
1265         device_initialize(disk_to_dev(disk));
1266         return disk;
1267
1268 out_destroy_part_tbl:
1269         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1270         bdput(disk->part0);
1271 out_free_disk:
1272         kfree(disk);
1273         return NULL;
1274 }
1275 EXPORT_SYMBOL(__alloc_disk_node);
1276
1277 struct gendisk *__blk_alloc_disk(int node)
1278 {
1279         struct request_queue *q;
1280         struct gendisk *disk;
1281
1282         q = blk_alloc_queue(node);
1283         if (!q)
1284                 return NULL;
1285
1286         disk = __alloc_disk_node(0, node);
1287         if (!disk) {
1288                 blk_cleanup_queue(q);
1289                 return NULL;
1290         }
1291         disk->queue = q;
1292         return disk;
1293 }
1294 EXPORT_SYMBOL(__blk_alloc_disk);
1295
1296 /**
1297  * put_disk - decrements the gendisk refcount
1298  * @disk: the struct gendisk to decrement the refcount for
1299  *
1300  * This decrements the refcount for the struct gendisk. When this reaches 0
1301  * we'll have disk_release() called.
1302  *
1303  * Context: Any context, but the last reference must not be dropped from
1304  *          atomic context.
1305  */
1306 void put_disk(struct gendisk *disk)
1307 {
1308         if (disk)
1309                 put_device(disk_to_dev(disk));
1310 }
1311 EXPORT_SYMBOL(put_disk);
1312
1313 /**
1314  * blk_cleanup_disk - shutdown a gendisk allocated by blk_alloc_disk
1315  * @disk: gendisk to shutdown
1316  *
1317  * Mark the queue hanging off @disk DYING, drain all pending requests, then mark
1318  * the queue DEAD, destroy and put it and the gendisk structure.
1319  *
1320  * Context: can sleep
1321  */
1322 void blk_cleanup_disk(struct gendisk *disk)
1323 {
1324         blk_cleanup_queue(disk->queue);
1325         put_disk(disk);
1326 }
1327 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_disk);
1328
1329 static void set_disk_ro_uevent(struct gendisk *gd, int ro)
1330 {
1331         char event[] = "DISK_RO=1";
1332         char *envp[] = { event, NULL };
1333
1334         if (!ro)
1335                 event[8] = '0';
1336         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(gd)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1337 }
1338
1339 /**
1340  * set_disk_ro - set a gendisk read-only
1341  * @disk:       gendisk to operate on
1342  * @read_only:  %true to set the disk read-only, %false set the disk read/write
1343  *
1344  * This function is used to indicate whether a given disk device should have its
1345  * read-only flag set. set_disk_ro() is typically used by device drivers to
1346  * indicate whether the underlying physical device is write-protected.
1347  */
1348 void set_disk_ro(struct gendisk *disk, bool read_only)
1349 {
1350         if (read_only) {
1351                 if (test_and_set_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1352                         return;
1353         } else {
1354                 if (!test_and_clear_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1355                         return;
1356         }
1357         set_disk_ro_uevent(disk, read_only);
1358 }
1359 EXPORT_SYMBOL(set_disk_ro);
1360
1361 int bdev_read_only(struct block_device *bdev)
1362 {
1363         return bdev->bd_read_only || get_disk_ro(bdev->bd_disk);
1364 }
1365 EXPORT_SYMBOL(bdev_read_only);