block/partitions/core.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 1991-1998  Linus Torvalds
   4  * Re-organised Feb 1998 Russell King
   5  * Copyright (C) 2020 Christoph Hellwig
   6  */
   7 #include <linux/fs.h>
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/ctype.h>
  10 #include <linux/genhd.h>
  11 #include <linux/vmalloc.h>
  12 #include <linux/blktrace_api.h>
  13 #include <linux/raid/detect.h>
  14 #include "check.h"
  15
  16 static int (*check_part[])(struct parsed_partitions *) = {
  17         /*
  18          * Probe partition formats with tables at disk address 0
  19          * that also have an ADFS boot block at 0xdc0.
  20          */
  21 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_ICS
  22         adfspart_check_ICS,
  23 #endif
  24 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_POWERTEC
  25         adfspart_check_POWERTEC,
  26 #endif
  27 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_EESOX
  28         adfspart_check_EESOX,
  29 #endif
  30
  31         /*
  32          * Now move on to formats that only have partition info at
  33          * disk address 0xdc0.  Since these may also have stale
  34          * PC/BIOS partition tables, they need to come before
  35          * the msdos entry.
  36          */
  37 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_CUMANA
  38         adfspart_check_CUMANA,
  39 #endif
  40 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_ADFS
  41         adfspart_check_ADFS,
  42 #endif
  43
  44 #ifdef CONFIG_CMDLINE_PARTITION
  45         cmdline_partition,
  46 #endif
  47 #ifdef CONFIG_EFI_PARTITION
  48         efi_partition,          /* this must come before msdos */
  49 #endif
  50 #ifdef CONFIG_SGI_PARTITION
  51         sgi_partition,
  52 #endif
  53 #ifdef CONFIG_LDM_PARTITION
  54         ldm_partition,          /* this must come before msdos */
  55 #endif
  56 #ifdef CONFIG_MSDOS_PARTITION
  57         msdos_partition,
  58 #endif
  59 #ifdef CONFIG_OSF_PARTITION
  60         osf_partition,
  61 #endif
  62 #ifdef CONFIG_SUN_PARTITION
  63         sun_partition,
  64 #endif
  65 #ifdef CONFIG_AMIGA_PARTITION
  66         amiga_partition,
  67 #endif
  68 #ifdef CONFIG_ATARI_PARTITION
  69         atari_partition,
  70 #endif
  71 #ifdef CONFIG_MAC_PARTITION
  72         mac_partition,
  73 #endif
  74 #ifdef CONFIG_ULTRIX_PARTITION
  75         ultrix_partition,
  76 #endif
  77 #ifdef CONFIG_IBM_PARTITION
  78         ibm_partition,
  79 #endif
  80 #ifdef CONFIG_KARMA_PARTITION
  81         karma_partition,
  82 #endif
  83 #ifdef CONFIG_SYSV68_PARTITION
  84         sysv68_partition,
  85 #endif
  86         NULL
  87 };
  88
  89 static void bdev_set_nr_sectors(struct block_device *bdev, sector_t sectors)
  90 {
  91         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
  92         i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)sectors << SECTOR_SHIFT);
  93         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
  94 }
  95
  96 static struct parsed_partitions *allocate_partitions(struct gendisk *hd)
  97 {
  98         struct parsed_partitions *state;
  99         int nr;
 100
 101         state = kzalloc(sizeof(*state), GFP_KERNEL);
 102         if (!state)
 103                 return NULL;
 104
 105         nr = disk_max_parts(hd);
 106         state->parts = vzalloc(array_size(nr, sizeof(state->parts[0])));
 107         if (!state->parts) {
 108                 kfree(state);
 109                 return NULL;
 110         }
 111
 112         state->limit = nr;
 113
 114         return state;
 115 }
 116
 117 static void free_partitions(struct parsed_partitions *state)
 118 {
 119         vfree(state->parts);
 120         kfree(state);
 121 }
 122
 123 static struct parsed_partitions *check_partition(struct gendisk *hd,
 124                 struct block_device *bdev)
 125 {
 126         struct parsed_partitions *state;
 127         int i, res, err;
 128
 129         state = allocate_partitions(hd);
 130         if (!state)
 131                 return NULL;
 132         state->pp_buf = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 133         if (!state->pp_buf) {
 134                 free_partitions(state);
 135                 return NULL;
 136         }
 137         state->pp_buf[0] = '\0';
 138
 139         state->bdev = bdev;
 140         disk_name(hd, 0, state->name);
 141         snprintf(state->pp_buf, PAGE_SIZE, " %s:", state->name);
 142         if (isdigit(state->name[strlen(state->name)-1]))
 143                 sprintf(state->name, "p");
 144
 145         i = res = err = 0;
 146         while (!res && check_part[i]) {
 147                 memset(state->parts, 0, state->limit * sizeof(state->parts[0]));
 148                 res = check_part[i++](state);
 149                 if (res < 0) {
 150                         /*
 151                          * We have hit an I/O error which we don't report now.
 152                          * But record it, and let the others do their job.
 153                          */
 154                         err = res;
 155                         res = 0;
 156                 }
 157
 158         }
 159         if (res > 0) {
 160                 printk(KERN_INFO "%s", state->pp_buf);
 161
 162                 free_page((unsigned long)state->pp_buf);
 163                 return state;
 164         }
 165         if (state->access_beyond_eod)
 166                 err = -ENOSPC;
 167         /*
 168          * The partition is unrecognized. So report I/O errors if there were any
 169          */
 170         if (err)
 171                 res = err;
 172         if (res) {
 173                 strlcat(state->pp_buf,
 174                         " unable to read partition table\n", PAGE_SIZE);
 175                 printk(KERN_INFO "%s", state->pp_buf);
 176         }
 177
 178         free_page((unsigned long)state->pp_buf);
 179         free_partitions(state);
 180         return ERR_PTR(res);
 181 }
 182
 183 static ssize_t part_partition_show(struct device *dev,
 184                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 185 {
 186         return sprintf(buf, "%d\n", dev_to_bdev(dev)->bd_partno);
 187 }
 188
 189 static ssize_t part_start_show(struct device *dev,
 190                                struct device_attribute *attr, char *buf)
 191 {
 192         return sprintf(buf, "%llu\n", dev_to_bdev(dev)->bd_start_sect);
 193 }
 194
 195 static ssize_t part_ro_show(struct device *dev,
 196                             struct device_attribute *attr, char *buf)
 197 {
 198         return sprintf(buf, "%d\n", bdev_read_only(dev_to_bdev(dev)));
 199 }
 200
 201 static ssize_t part_alignment_offset_show(struct device *dev,
 202                                           struct device_attribute *attr, char *buf)
 203 {
 204         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
 205
 206         return sprintf(buf, "%u\n",
 207                 queue_limit_alignment_offset(&bdev->bd_disk->queue->limits,
 208                                 bdev->bd_start_sect));
 209 }
 210
 211 static ssize_t part_discard_alignment_show(struct device *dev,
 212                                            struct device_attribute *attr, char *buf)
 213 {
 214         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
 215
 216         return sprintf(buf, "%u\n",
 217                 queue_limit_discard_alignment(&bdev->bd_disk->queue->limits,
 218                                 bdev->bd_start_sect));
 219 }
 220
 221 static DEVICE_ATTR(partition, 0444, part_partition_show, NULL);
 222 static DEVICE_ATTR(start, 0444, part_start_show, NULL);
 223 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
 224 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, part_ro_show, NULL);
 225 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, part_alignment_offset_show, NULL);
 226 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, part_discard_alignment_show, NULL);
 227 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
 228 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
 229 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
 230 static struct device_attribute dev_attr_fail =
 231         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
 232 #endif
 233
 234 static struct attribute *part_attrs[] = {
 235         &dev_attr_partition.attr,
 236         &dev_attr_start.attr,
 237         &dev_attr_size.attr,
 238         &dev_attr_ro.attr,
 239         &dev_attr_alignment_offset.attr,
 240         &dev_attr_discard_alignment.attr,
 241         &dev_attr_stat.attr,
 242         &dev_attr_inflight.attr,
 243 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
 244         &dev_attr_fail.attr,
 245 #endif
 246         NULL
 247 };
 248
 249 static struct attribute_group part_attr_group = {
 250         .attrs = part_attrs,
 251 };
 252
 253 static const struct attribute_group *part_attr_groups[] = {
 254         &part_attr_group,
 255 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
 256         &blk_trace_attr_group,
 257 #endif
 258         NULL
 259 };
 260
 261 static void part_release(struct device *dev)
 262 {
 263         blk_free_devt(dev->devt);
 264         bdput(dev_to_bdev(dev));
 265 }
 266
 267 static int part_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
 268 {
 269         struct block_device *part = dev_to_bdev(dev);
 270
 271         add_uevent_var(env, "PARTN=%u", part->bd_partno);
 272         if (part->bd_meta_info && part->bd_meta_info->volname[0])
 273                 add_uevent_var(env, "PARTNAME=%s", part->bd_meta_info->volname);
 274         return 0;
 275 }
 276
 277 struct device_type part_type = {
 278         .name           = "partition",
 279         .groups         = part_attr_groups,
 280         .release        = part_release,
 281         .uevent         = part_uevent,
 282 };
 283
 284 /*
 285  * Must be called either with bd_mutex held, before a disk can be opened or
 286  * after all disk users are gone.
 287  */
 288 static void delete_partition(struct block_device *part)
 289 {
 290         fsync_bdev(part);
 291         __invalidate_device(part, true);
 292
 293         xa_erase(&part->bd_disk->part_tbl, part->bd_partno);
 294         kobject_put(part->bd_holder_dir);
 295         device_del(&part->bd_device);
 296
 297         /*
 298          * Remove the block device from the inode hash, so that it cannot be
 299          * looked up any more even when openers still hold references.
 300          */
 301         remove_inode_hash(part->bd_inode);
 302
 303         put_device(&part->bd_device);
 304 }
 305
 306 static ssize_t whole_disk_show(struct device *dev,
 307                                struct device_attribute *attr, char *buf)
 308 {
 309         return 0;
 310 }
 311 static DEVICE_ATTR(whole_disk, 0444, whole_disk_show, NULL);
 312
 313 /*
 314  * Must be called either with bd_mutex held, before a disk can be opened or
 315  * after all disk users are gone.
 316  */
 317 static struct block_device *add_partition(struct gendisk *disk, int partno,
 318                                 sector_t start, sector_t len, int flags,
 319                                 struct partition_meta_info *info)
 320 {
 321         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
 322         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
 323         struct device *pdev;
 324         struct block_device *bdev;
 325         const char *dname;
 326         int err;
 327
 328         /*
 329          * disk_max_parts() won't be zero, either GENHD_FL_EXT_DEVT is set
 330          * or 'minors' is passed to alloc_disk().
 331          */
 332         if (partno >= disk_max_parts(disk))
 333                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 334
 335         /*
 336          * Partitions are not supported on zoned block devices that are used as
 337          * such.
 338          */
 339         switch (disk->queue->limits.zoned) {
 340         case BLK_ZONED_HM:
 341                 pr_warn("%s: partitions not supported on host managed zoned block device\n",
 342                         disk->disk_name);
 343                 return ERR_PTR(-ENXIO);
 344         case BLK_ZONED_HA:
 345                 pr_info("%s: disabling host aware zoned block device support due to partitions\n",
 346                         disk->disk_name);
 347                 blk_queue_set_zoned(disk, BLK_ZONED_NONE);
 348                 break;
 349         case BLK_ZONED_NONE:
 350                 break;
 351         }
 352
 353         if (xa_load(&disk->part_tbl, partno))
 354                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 355
 356         bdev = bdev_alloc(disk, partno);
 357         if (!bdev)
 358                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 359
 360         bdev->bd_start_sect = start;
 361         bdev_set_nr_sectors(bdev, len);
 362
 363         if (info) {
 364                 err = -ENOMEM;
 365                 bdev->bd_meta_info = kmemdup(info, sizeof(*info), GFP_KERNEL);
 366                 if (!bdev->bd_meta_info)
 367                         goto out_bdput;
 368         }
 369
 370         pdev = &bdev->bd_device;
 371         dname = dev_name(ddev);
 372         if (isdigit(dname[strlen(dname) - 1]))
 373                 dev_set_name(pdev, "%sp%d", dname, partno);
 374         else
 375                 dev_set_name(pdev, "%s%d", dname, partno);
 376
 377         device_initialize(pdev);
 378         pdev->class = &block_class;
 379         pdev->type = &part_type;
 380         pdev->parent = ddev;
 381
 382         err = blk_alloc_devt(bdev, &devt);
 383         if (err)
 384                 goto out_put;
 385         pdev->devt = devt;
 386
 387         /* delay uevent until 'holders' subdir is created */
 388         dev_set_uevent_suppress(pdev, 1);
 389         err = device_add(pdev);
 390         if (err)
 391                 goto out_put;
 392
 393         err = -ENOMEM;
 394         bdev->bd_holder_dir = kobject_create_and_add("holders", &pdev->kobj);
 395         if (!bdev->bd_holder_dir)
 396                 goto out_del;
 397
 398         dev_set_uevent_suppress(pdev, 0);
 399         if (flags & ADDPART_FLAG_WHOLEDISK) {
 400                 err = device_create_file(pdev, &dev_attr_whole_disk);
 401                 if (err)
 402                         goto out_del;
 403         }
 404
 405         /* everything is up and running, commence */
 406         err = xa_insert(&disk->part_tbl, partno, bdev, GFP_KERNEL);
 407         if (err)
 408                 goto out_del;
 409         bdev_add(bdev, devt);
 410
 411         /* suppress uevent if the disk suppresses it */
 412         if (!dev_get_uevent_suppress(ddev))
 413                 kobject_uevent(&pdev->kobj, KOBJ_ADD);
 414         return bdev;
 415
 416 out_bdput:
 417         bdput(bdev);
 418         return ERR_PTR(err);
 419 out_del:
 420         kobject_put(bdev->bd_holder_dir);
 421         device_del(pdev);
 422 out_put:
 423         put_device(pdev);
 424         return ERR_PTR(err);
 425 }
 426
 427 static bool partition_overlaps(struct gendisk *disk, sector_t start,
 428                 sector_t length, int skip_partno)
 429 {
 430         struct block_device *part;
 431         bool overlap = false;
 432         unsigned long idx;
 433
 434         rcu_read_lock();
 435         xa_for_each_start(&disk->part_tbl, idx, part, 1) {
 436                 if (part->bd_partno != skip_partno &&
 437                     start < part->bd_start_sect + bdev_nr_sectors(part) &&
 438                     start + length > part->bd_start_sect) {
 439                         overlap = true;
 440                         break;
 441                 }
 442         }
 443         rcu_read_unlock();
 444
 445         return overlap;
 446 }
 447
 448 int bdev_add_partition(struct block_device *bdev, int partno,
 449                 sector_t start, sector_t length)
 450 {
 451         struct block_device *part;
 452
 453         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 454         if (partition_overlaps(bdev->bd_disk, start, length, -1)) {
 455                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 456                 return -EBUSY;
 457         }
 458
 459         part = add_partition(bdev->bd_disk, partno, start, length,
 460                         ADDPART_FLAG_NONE, NULL);
 461         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 462         return PTR_ERR_OR_ZERO(part);
 463 }
 464
 465 int bdev_del_partition(struct block_device *bdev, int partno)
 466 {
 467         struct block_device *part;
 468         int ret;
 469
 470         part = bdget_disk(bdev->bd_disk, partno);
 471         if (!part)
 472                 return -ENXIO;
 473
 474         mutex_lock(&part->bd_mutex);
 475         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, 1);
 476
 477         ret = -EBUSY;
 478         if (part->bd_openers)
 479                 goto out_unlock;
 480
 481         delete_partition(part);
 482         ret = 0;
 483 out_unlock:
 484         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 485         mutex_unlock(&part->bd_mutex);
 486         bdput(part);
 487         return ret;
 488 }
 489
 490 int bdev_resize_partition(struct block_device *bdev, int partno,
 491                 sector_t start, sector_t length)
 492 {
 493         struct block_device *part;
 494         int ret = 0;
 495
 496         part = bdget_disk(bdev->bd_disk, partno);
 497         if (!part)
 498                 return -ENXIO;
 499
 500         mutex_lock(&part->bd_mutex);
 501         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, 1);
 502         ret = -EINVAL;
 503         if (start != part->bd_start_sect)
 504                 goto out_unlock;
 505
 506         ret = -EBUSY;
 507         if (partition_overlaps(bdev->bd_disk, start, length, partno))
 508                 goto out_unlock;
 509
 510         bdev_set_nr_sectors(part, length);
 511
 512         ret = 0;
 513 out_unlock:
 514         mutex_unlock(&part->bd_mutex);
 515         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 516         bdput(part);
 517         return ret;
 518 }
 519
 520 static bool disk_unlock_native_capacity(struct gendisk *disk)
 521 {
 522         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
 523
 524         if (bdops->unlock_native_capacity &&
 525             !(disk->flags & GENHD_FL_NATIVE_CAPACITY)) {
 526                 printk(KERN_CONT "enabling native capacity\n");
 527                 bdops->unlock_native_capacity(disk);
 528                 disk->flags |= GENHD_FL_NATIVE_CAPACITY;
 529                 return true;
 530         } else {
 531                 printk(KERN_CONT "truncated\n");
 532                 return false;
 533         }
 534 }
 535
 536 void blk_drop_partitions(struct gendisk *disk)
 537 {
 538         struct block_device *part;
 539         unsigned long idx;
 540
 541         lockdep_assert_held(&disk->part0->bd_mutex);
 542
 543         xa_for_each_start(&disk->part_tbl, idx, part, 1) {
 544                 if (!bdgrab(part))
 545                         continue;
 546                 delete_partition(part);
 547                 bdput(part);
 548         }
 549 }
 550
 551 static bool blk_add_partition(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
 552                 struct parsed_partitions *state, int p)
 553 {
 554         sector_t size = state->parts[p].size;
 555         sector_t from = state->parts[p].from;
 556         struct block_device *part;
 557
 558         if (!size)
 559                 return true;
 560
 561         if (from >= get_capacity(disk)) {
 562                 printk(KERN_WARNING
 563                        "%s: p%d start %llu is beyond EOD, ",
 564                        disk->disk_name, p, (unsigned long long) from);
 565                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
 566                         return false;
 567                 return true;
 568         }
 569
 570         if (from + size > get_capacity(disk)) {
 571                 printk(KERN_WARNING
 572                        "%s: p%d size %llu extends beyond EOD, ",
 573                        disk->disk_name, p, (unsigned long long) size);
 574
 575                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
 576                         return false;
 577
 578                 /*
 579                  * We can not ignore partitions of broken tables created by for
 580                  * example camera firmware, but we limit them to the end of the
 581                  * disk to avoid creating invalid block devices.
 582                  */
 583                 size = get_capacity(disk) - from;
 584         }
 585
 586         part = add_partition(disk, p, from, size, state->parts[p].flags,
 587                              &state->parts[p].info);
 588         if (IS_ERR(part) && PTR_ERR(part) != -ENXIO) {
 589                 printk(KERN_ERR " %s: p%d could not be added: %ld\n",
 590                        disk->disk_name, p, -PTR_ERR(part));
 591                 return true;
 592         }
 593
 594         if (IS_BUILTIN(CONFIG_BLK_DEV_MD) &&
 595             (state->parts[p].flags & ADDPART_FLAG_RAID))
 596                 md_autodetect_dev(part->bd_dev);
 597
 598         return true;
 599 }
 600
 601 int blk_add_partitions(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
 602 {
 603         struct parsed_partitions *state;
 604         int ret = -EAGAIN, p;
 605
 606         if (!disk_part_scan_enabled(disk))
 607                 return 0;
 608
 609         state = check_partition(disk, bdev);
 610         if (!state)
 611                 return 0;
 612         if (IS_ERR(state)) {
 613                 /*
 614                  * I/O error reading the partition table.  If we tried to read
 615                  * beyond EOD, retry after unlocking the native capacity.
 616                  */
 617                 if (PTR_ERR(state) == -ENOSPC) {
 618                         printk(KERN_WARNING "%s: partition table beyond EOD, ",
 619                                disk->disk_name);
 620                         if (disk_unlock_native_capacity(disk))
 621                                 return -EAGAIN;
 622                 }
 623                 return -EIO;
 624         }
 625
 626         /*
 627          * Partitions are not supported on host managed zoned block devices.
 628          */
 629         if (disk->queue->limits.zoned == BLK_ZONED_HM) {
 630                 pr_warn("%s: ignoring partition table on host managed zoned block device\n",
 631                         disk->disk_name);
 632                 ret = 0;
 633                 goto out_free_state;
 634         }
 635
 636         /*
 637          * If we read beyond EOD, try unlocking native capacity even if the
 638          * partition table was successfully read as we could be missing some
 639          * partitions.
 640          */
 641         if (state->access_beyond_eod) {
 642                 printk(KERN_WARNING
 643                        "%s: partition table partially beyond EOD, ",
 644                        disk->disk_name);
 645                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
 646                         goto out_free_state;
 647         }
 648
 649         /* tell userspace that the media / partition table may have changed */
 650         kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
 651
 652         for (p = 1; p < state->limit; p++)
 653                 if (!blk_add_partition(disk, bdev, state, p))
 654                         goto out_free_state;
 655
 656         ret = 0;
 657 out_free_state:
 658         free_partitions(state);
 659         return ret;
 660 }
 661
 662 void *read_part_sector(struct parsed_partitions *state, sector_t n, Sector *p)
 663 {
 664         struct address_space *mapping = state->bdev->bd_inode->i_mapping;
 665         struct page *page;
 666
 667         if (n >= get_capacity(state->bdev->bd_disk)) {
 668                 state->access_beyond_eod = true;
 669                 return NULL;
 670         }
 671
 672         page = read_mapping_page(mapping,
 673                         (pgoff_t)(n >> (PAGE_SHIFT - 9)), NULL);
 674         if (IS_ERR(page))
 675                 goto out;
 676         if (PageError(page))
 677                 goto out_put_page;
 678
 679         p->v = page;
 680         return (unsigned char *)page_address(page) +
 681                         ((n & ((1 << (PAGE_SHIFT - 9)) - 1)) << SECTOR_SHIFT);
 682 out_put_page:
 683         put_page(page);
 684 out:
 685         p->v = NULL;
 686         return NULL;
 687 }