Merge tag 'defconfig-5.15' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/soc/soc
[linux-2.6-microblaze.git] / block / genhd.c
index 298ee78..567549a 100644 (file)
 
 static struct kobject *block_depr;
 
+/*
+ * Unique, monotonically increasing sequential number associated with block
+ * devices instances (i.e. incremented each time a device is attached).
+ * Associating uevents with block devices in userspace is difficult and racy:
+ * the uevent netlink socket is lossy, and on slow and overloaded systems has
+ * a very high latency.
+ * Block devices do not have exclusive owners in userspace, any process can set
+ * one up (e.g. loop devices). Moreover, device names can be reused (e.g. loop0
+ * can be reused again and again).
+ * A userspace process setting up a block device and watching for its events
+ * cannot thus reliably tell whether an event relates to the device it just set
+ * up or another earlier instance with the same name.
+ * This sequential number allows userspace processes to solve this problem, and
+ * uniquely associate an uevent to the lifetime to a device.
+ */
+static atomic64_t diskseq;
+
 /* for extended dynamic devt allocation, currently only one major is used */
 #define NR_EXT_DEVT            (1 << MINORBITS)
 static DEFINE_IDA(ext_devt_ida);
@@ -60,7 +77,8 @@ bool set_capacity_and_notify(struct gendisk *disk, sector_t size)
         * initial capacity during probing.
         */
        if (size == capacity ||
-           (disk->flags & (GENHD_FL_UP | GENHD_FL_HIDDEN)) != GENHD_FL_UP)
+           !disk_live(disk) ||
+           (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
                return false;
 
        pr_info("%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
@@ -78,11 +96,17 @@ bool set_capacity_and_notify(struct gendisk *disk, sector_t size)
 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_capacity_and_notify);
 
 /*
- * Format the device name of the indicated disk into the supplied buffer and
- * return a pointer to that same buffer for convenience.
+ * Format the device name of the indicated block device into the supplied buffer
+ * and return a pointer to that same buffer for convenience.
+ *
+ * Note: do not use this in new code, use the %pg specifier to sprintf and
+ * printk insted.
  */
-char *disk_name(struct gendisk *hd, int partno, char *buf)
+const char *bdevname(struct block_device *bdev, char *buf)
 {
+       struct gendisk *hd = bdev->bd_disk;
+       int partno = bdev->bd_partno;
+
        if (!partno)
                snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s", hd->disk_name);
        else if (isdigit(hd->disk_name[strlen(hd->disk_name)-1]))
@@ -92,11 +116,6 @@ char *disk_name(struct gendisk *hd, int partno, char *buf)
 
        return buf;
 }
-
-const char *bdevname(struct block_device *bdev, char *buf)
-{
-       return disk_name(bdev->bd_disk, bdev->bd_partno, buf);
-}
 EXPORT_SYMBOL(bdevname);
 
 static void part_stat_read_all(struct block_device *part,
@@ -294,54 +313,19 @@ void unregister_blkdev(unsigned int major, const char *name)
 
 EXPORT_SYMBOL(unregister_blkdev);
 
-/**
- * blk_mangle_minor - scatter minor numbers apart
- * @minor: minor number to mangle
- *
- * Scatter consecutively allocated @minor number apart if MANGLE_DEVT
- * is enabled.  Mangling twice gives the original value.
- *
- * RETURNS:
- * Mangled value.
- *
- * CONTEXT:
- * Don't care.
- */
-static int blk_mangle_minor(int minor)
-{
-#ifdef CONFIG_DEBUG_BLOCK_EXT_DEVT
-       int i;
-
-       for (i = 0; i < MINORBITS / 2; i++) {
-               int low = minor & (1 << i);
-               int high = minor & (1 << (MINORBITS - 1 - i));
-               int distance = MINORBITS - 1 - 2 * i;
-
-               minor ^= low | high;    /* clear both bits */
-               low <<= distance;       /* swap the positions */
-               high >>= distance;
-               minor |= low | high;    /* and set */
-       }
-#endif
-       return minor;
-}
-
 int blk_alloc_ext_minor(void)
 {
        int idx;
 
        idx = ida_alloc_range(&ext_devt_ida, 0, NR_EXT_DEVT, GFP_KERNEL);
-       if (idx < 0) {
-               if (idx == -ENOSPC)
-                       return -EBUSY;
-               return idx;
-       }
-       return blk_mangle_minor(idx);
+       if (idx == -ENOSPC)
+               return -EBUSY;
+       return idx;
 }
 
 void blk_free_ext_minor(unsigned int minor)
 {
-       ida_free(&ext_devt_ida, blk_mangle_minor(minor));
+       ida_free(&ext_devt_ida, minor);
 }
 
 static char *bdevt_str(dev_t devt, char *buf)
@@ -390,78 +374,20 @@ static void disk_scan_partitions(struct gendisk *disk)
                blkdev_put(bdev, FMODE_READ);
 }
 
-static void register_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
-                         const struct attribute_group **groups)
-{
-       struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
-       int err;
-
-       ddev->parent = parent;
-
-       dev_set_name(ddev, "%s", disk->disk_name);
-
-       /* delay uevents, until we scanned partition table */
-       dev_set_uevent_suppress(ddev, 1);
-
-       if (groups) {
-               WARN_ON(ddev->groups);
-               ddev->groups = groups;
-       }
-       if (device_add(ddev))
-               return;
-       if (!sysfs_deprecated) {
-               err = sysfs_create_link(block_depr, &ddev->kobj,
-                                       kobject_name(&ddev->kobj));
-               if (err) {
-                       device_del(ddev);
-                       return;
-               }
-       }
-
-       /*
-        * avoid probable deadlock caused by allocating memory with
-        * GFP_KERNEL in runtime_resume callback of its all ancestor
-        * devices
-        */
-       pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, true);
-
-       disk->part0->bd_holder_dir =
-               kobject_create_and_add("holders", &ddev->kobj);
-       disk->slave_dir = kobject_create_and_add("slaves", &ddev->kobj);
-
-       if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)
-               return;
-
-       disk_scan_partitions(disk);
-
-       /* announce the disk and partitions after all partitions are created */
-       dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
-       disk_uevent(disk, KOBJ_ADD);
-
-       if (disk->queue->backing_dev_info->dev) {
-               err = sysfs_create_link(&ddev->kobj,
-                         &disk->queue->backing_dev_info->dev->kobj,
-                         "bdi");
-               WARN_ON(err);
-       }
-}
-
 /**
- * __device_add_disk - add disk information to kernel list
+ * device_add_disk - add disk information to kernel list
  * @parent: parent device for the disk
  * @disk: per-device partitioning information
  * @groups: Additional per-device sysfs groups
- * @register_queue: register the queue if set to true
  *
  * This function registers the partitioning information in @disk
  * with the kernel.
- *
- * FIXME: error handling
  */
-static void __device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
-                             const struct attribute_group **groups,
-                             bool register_queue)
+int device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
+                    const struct attribute_group **groups)
+
 {
+       struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
        int ret;
 
        /*
@@ -470,8 +396,7 @@ static void __device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
         * elevator if one is needed, that is, for devices requesting queue
         * registration.
         */
-       if (register_queue)
-               elevator_init_mq(disk->queue);
+       elevator_init_mq(disk->queue);
 
        /*
         * If the driver provides an explicit major number it also must provide
@@ -481,7 +406,8 @@ static void __device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
         * and all partitions from the extended dev_t space.
         */
        if (disk->major) {
-               WARN_ON(!disk->minors);
+               if (WARN_ON(!disk->minors))
+                       return -EINVAL;
 
                if (disk->minors > DISK_MAX_PARTS) {
                        pr_err("block: can't allocate more than %d partitions\n",
@@ -489,21 +415,65 @@ static void __device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
                        disk->minors = DISK_MAX_PARTS;
                }
        } else {
-               WARN_ON(disk->minors);
+               if (WARN_ON(disk->minors))
+                       return -EINVAL;
 
                ret = blk_alloc_ext_minor();
-               if (ret < 0) {
-                       WARN_ON(1);
-                       return;
-               }
+               if (ret < 0)
+                       return ret;
                disk->major = BLOCK_EXT_MAJOR;
-               disk->first_minor = MINOR(ret);
+               disk->first_minor = ret;
                disk->flags |= GENHD_FL_EXT_DEVT;
        }
 
-       disk->flags |= GENHD_FL_UP;
+       ret = disk_alloc_events(disk);
+       if (ret)
+               goto out_free_ext_minor;
 
-       disk_alloc_events(disk);
+       /* delay uevents, until we scanned partition table */
+       dev_set_uevent_suppress(ddev, 1);
+
+       ddev->parent = parent;
+       ddev->groups = groups;
+       dev_set_name(ddev, "%s", disk->disk_name);
+       if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
+               ddev->devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor);
+       ret = device_add(ddev);
+       if (ret)
+               goto out_disk_release_events;
+       if (!sysfs_deprecated) {
+               ret = sysfs_create_link(block_depr, &ddev->kobj,
+                                       kobject_name(&ddev->kobj));
+               if (ret)
+                       goto out_device_del;
+       }
+
+       /*
+        * avoid probable deadlock caused by allocating memory with
+        * GFP_KERNEL in runtime_resume callback of its all ancestor
+        * devices
+        */
+       pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, true);
+
+       ret = blk_integrity_add(disk);
+       if (ret)
+               goto out_del_block_link;
+
+       disk->part0->bd_holder_dir =
+               kobject_create_and_add("holders", &ddev->kobj);
+       if (!disk->part0->bd_holder_dir)
+               goto out_del_integrity;
+       disk->slave_dir = kobject_create_and_add("slaves", &ddev->kobj);
+       if (!disk->slave_dir)
+               goto out_put_holder_dir;
+
+       ret = bd_register_pending_holders(disk);
+       if (ret < 0)
+               goto out_put_slave_dir;
+
+       ret = blk_register_queue(disk);
+       if (ret)
+               goto out_put_slave_dir;
 
        if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) {
                /*
@@ -513,48 +483,56 @@ static void __device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
                disk->flags |= GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO;
                disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART_SCAN;
        } else {
-               struct backing_dev_info *bdi = disk->queue->backing_dev_info;
-               struct device *dev = disk_to_dev(disk);
-
-               /* Register BDI before referencing it from bdev */
-               dev->devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor);
-               ret = bdi_register(bdi, "%u:%u",
+               ret = bdi_register(disk->bdi, "%u:%u",
                                   disk->major, disk->first_minor);
-               WARN_ON(ret);
-               bdi_set_owner(bdi, dev);
-               bdev_add(disk->part0, dev->devt);
-       }
-       register_disk(parent, disk, groups);
-       if (register_queue)
-               blk_register_queue(disk);
+               if (ret)
+                       goto out_unregister_queue;
+               bdi_set_owner(disk->bdi, ddev);
+               ret = sysfs_create_link(&ddev->kobj,
+                                       &disk->bdi->dev->kobj, "bdi");
+               if (ret)
+                       goto out_unregister_bdi;
 
-       /*
-        * Take an extra ref on queue which will be put on disk_release()
-        * so that it sticks around as long as @disk is there.
-        */
-       if (blk_get_queue(disk->queue))
-               set_bit(GD_QUEUE_REF, &disk->state);
-       else
-               WARN_ON_ONCE(1);
+               bdev_add(disk->part0, ddev->devt);
+               disk_scan_partitions(disk);
 
-       disk_add_events(disk);
-       blk_integrity_add(disk);
-}
+               /*
+                * Announce the disk and partitions after all partitions are
+                * created. (for hidden disks uevents remain suppressed forever)
+                */
+               dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
+               disk_uevent(disk, KOBJ_ADD);
+       }
 
-void device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
-                    const struct attribute_group **groups)
+       disk_update_readahead(disk);
+       disk_add_events(disk);
+       return 0;
 
-{
-       __device_add_disk(parent, disk, groups, true);
+out_unregister_bdi:
+       if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
+               bdi_unregister(disk->bdi);
+out_unregister_queue:
+       blk_unregister_queue(disk);
+out_put_slave_dir:
+       kobject_put(disk->slave_dir);
+out_put_holder_dir:
+       kobject_put(disk->part0->bd_holder_dir);
+out_del_integrity:
+       blk_integrity_del(disk);
+out_del_block_link:
+       if (!sysfs_deprecated)
+               sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(ddev));
+out_device_del:
+       device_del(ddev);
+out_disk_release_events:
+       disk_release_events(disk);
+out_free_ext_minor:
+       if (disk->major == BLOCK_EXT_MAJOR)
+               blk_free_ext_minor(disk->first_minor);
+       return WARN_ON_ONCE(ret); /* keep until all callers handle errors */
 }
 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk);
 
-void device_add_disk_no_queue_reg(struct device *parent, struct gendisk *disk)
-{
-       __device_add_disk(parent, disk, NULL, false);
-}
-EXPORT_SYMBOL(device_add_disk_no_queue_reg);
-
 /**
  * del_gendisk - remove the gendisk
  * @disk: the struct gendisk to remove
@@ -578,26 +556,20 @@ void del_gendisk(struct gendisk *disk)
 {
        might_sleep();
 
-       if (WARN_ON_ONCE(!disk->queue))
+       if (WARN_ON_ONCE(!disk_live(disk) && !(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)))
                return;
 
        blk_integrity_del(disk);
        disk_del_events(disk);
 
        mutex_lock(&disk->open_mutex);
-       disk->flags &= ~GENHD_FL_UP;
+       remove_inode_hash(disk->part0->bd_inode);
        blk_drop_partitions(disk);
        mutex_unlock(&disk->open_mutex);
 
        fsync_bdev(disk->part0);
        __invalidate_device(disk->part0, true);
 
-       /*
-        * Unhash the bdev inode for this device so that it can't be looked
-        * up any more even if openers still hold references to it.
-        */
-       remove_inode_hash(disk->part0->bd_inode);
-
        set_capacity(disk, 0);
 
        if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
@@ -607,7 +579,7 @@ void del_gendisk(struct gendisk *disk)
                 * Unregister bdi before releasing device numbers (as they can
                 * get reused and we'd get clashes in sysfs).
                 */
-               bdi_unregister(disk->queue->backing_dev_info);
+               bdi_unregister(disk->bdi);
        }
 
        blk_unregister_queue(disk);
@@ -683,7 +655,6 @@ void __init printk_all_partitions(void)
        while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
                struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
                struct block_device *part;
-               char name_buf[BDEVNAME_SIZE];
                char devt_buf[BDEVT_SIZE];
                unsigned long idx;
 
@@ -703,11 +674,10 @@ void __init printk_all_partitions(void)
                xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
                        if (!bdev_nr_sectors(part))
                                continue;
-                       printk("%s%s %10llu %s %s",
+                       printk("%s%s %10llu %pg %s",
                               bdev_is_partition(part) ? "  " : "",
                               bdevt_str(part->bd_dev, devt_buf),
-                              bdev_nr_sectors(part) >> 1,
-                              disk_name(disk, part->bd_partno, name_buf),
+                              bdev_nr_sectors(part) >> 1, part,
                               part->bd_meta_info ?
                                        part->bd_meta_info->uuid : "");
                        if (bdev_is_partition(part))
@@ -785,7 +755,6 @@ static int show_partition(struct seq_file *seqf, void *v)
        struct gendisk *sgp = v;
        struct block_device *part;
        unsigned long idx;
-       char buf[BDEVNAME_SIZE];
 
        /* Don't show non-partitionable removeable devices or empty devices */
        if (!get_capacity(sgp) || (!disk_max_parts(sgp) &&
@@ -798,10 +767,9 @@ static int show_partition(struct seq_file *seqf, void *v)
        xa_for_each(&sgp->part_tbl, idx, part) {
                if (!bdev_nr_sectors(part))
                        continue;
-               seq_printf(seqf, "%4d  %7d %10llu %s\n",
+               seq_printf(seqf, "%4d  %7d %10llu %pg\n",
                           MAJOR(part->bd_dev), MINOR(part->bd_dev),
-                          bdev_nr_sectors(part) >> 1,
-                          disk_name(sgp, part->bd_partno, buf));
+                          bdev_nr_sectors(part) >> 1, part);
        }
        rcu_read_unlock();
        return 0;
@@ -968,6 +936,14 @@ static ssize_t disk_discard_alignment_show(struct device *dev,
        return sprintf(buf, "%d\n", queue_discard_alignment(disk->queue));
 }
 
+static ssize_t diskseq_show(struct device *dev,
+                           struct device_attribute *attr, char *buf)
+{
+       struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
+
+       return sprintf(buf, "%llu\n", disk->diskseq);
+}
+
 static DEVICE_ATTR(range, 0444, disk_range_show, NULL);
 static DEVICE_ATTR(ext_range, 0444, disk_ext_range_show, NULL);
 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, disk_removable_show, NULL);
@@ -980,6 +956,7 @@ static DEVICE_ATTR(capability, 0444, disk_capability_show, NULL);
 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
 static DEVICE_ATTR(badblocks, 0644, disk_badblocks_show, disk_badblocks_store);
+static DEVICE_ATTR(diskseq, 0444, diskseq_show, NULL);
 
 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
 ssize_t part_fail_show(struct device *dev,
@@ -1025,6 +1002,7 @@ static struct attribute *disk_attrs[] = {
        &dev_attr_events.attr,
        &dev_attr_events_async.attr,
        &dev_attr_events_poll_msecs.attr,
+       &dev_attr_diskseq.attr,
 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
        &dev_attr_fail.attr,
 #endif
@@ -1074,17 +1052,24 @@ static void disk_release(struct device *dev)
 
        might_sleep();
 
-       if (MAJOR(dev->devt) == BLOCK_EXT_MAJOR)
-               blk_free_ext_minor(MINOR(dev->devt));
        disk_release_events(disk);
        kfree(disk->random);
        xa_destroy(&disk->part_tbl);
-       if (test_bit(GD_QUEUE_REF, &disk->state) && disk->queue)
-               blk_put_queue(disk->queue);
-       bdput(disk->part0);     /* frees the disk */
+       disk->queue->disk = NULL;
+       blk_put_queue(disk->queue);
+       iput(disk->part0->bd_inode);    /* frees the disk */
+}
+
+static int block_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
+{
+       struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
+
+       return add_uevent_var(env, "DISKSEQ=%llu", disk->diskseq);
 }
+
 struct class block_class = {
        .name           = "block",
+       .dev_uevent     = block_uevent,
 };
 
 static char *block_devnode(struct device *dev, umode_t *mode,
@@ -1116,7 +1101,6 @@ static int diskstats_show(struct seq_file *seqf, void *v)
 {
        struct gendisk *gp = v;
        struct block_device *hd;
-       char buf[BDEVNAME_SIZE];
        unsigned int inflight;
        struct disk_stats stat;
        unsigned long idx;
@@ -1139,15 +1123,14 @@ static int diskstats_show(struct seq_file *seqf, void *v)
                else
                        inflight = part_in_flight(hd);
 
-               seq_printf(seqf, "%4d %7d %s "
+               seq_printf(seqf, "%4d %7d %pg "
                           "%lu %lu %lu %u "
                           "%lu %lu %lu %u "
                           "%u %u %u "
                           "%lu %lu %lu %u "
                           "%lu %u"
                           "\n",
-                          MAJOR(hd->bd_dev), MINOR(hd->bd_dev),
-                          disk_name(gp, hd->bd_partno, buf),
+                          MAJOR(hd->bd_dev), MINOR(hd->bd_dev), hd,
                           stat.ios[STAT_READ],
                           stat.merges[STAT_READ],
                           stat.sectors[STAT_READ],
@@ -1239,17 +1222,25 @@ dev_t blk_lookup_devt(const char *name, int partno)
        return devt;
 }
 
-struct gendisk *__alloc_disk_node(int minors, int node_id)
+struct gendisk *__alloc_disk_node(struct request_queue *q, int node_id,
+               struct lock_class_key *lkclass)
 {
        struct gendisk *disk;
 
+       if (!blk_get_queue(q))
+               return NULL;
+
        disk = kzalloc_node(sizeof(struct gendisk), GFP_KERNEL, node_id);
        if (!disk)
-               return NULL;
+               goto out_put_queue;
+
+       disk->bdi = bdi_alloc(node_id);
+       if (!disk->bdi)
+               goto out_free_disk;
 
        disk->part0 = bdev_alloc(disk, 0);
        if (!disk->part0)
-               goto out_free_disk;
+               goto out_free_bdi;
 
        disk->node_id = node_id;
        mutex_init(&disk->open_mutex);
@@ -1257,23 +1248,33 @@ struct gendisk *__alloc_disk_node(int minors, int node_id)
        if (xa_insert(&disk->part_tbl, 0, disk->part0, GFP_KERNEL))
                goto out_destroy_part_tbl;
 
-       disk->minors = minors;
        rand_initialize_disk(disk);
        disk_to_dev(disk)->class = &block_class;
        disk_to_dev(disk)->type = &disk_type;
        device_initialize(disk_to_dev(disk));
+       inc_diskseq(disk);
+       disk->queue = q;
+       q->disk = disk;
+       lockdep_init_map(&disk->lockdep_map, "(bio completion)", lkclass, 0);
+#ifdef CONFIG_BLOCK_HOLDER_DEPRECATED
+       INIT_LIST_HEAD(&disk->slave_bdevs);
+#endif
        return disk;
 
 out_destroy_part_tbl:
        xa_destroy(&disk->part_tbl);
-       bdput(disk->part0);
+       iput(disk->part0->bd_inode);
+out_free_bdi:
+       bdi_put(disk->bdi);
 out_free_disk:
        kfree(disk);
+out_put_queue:
+       blk_put_queue(q);
        return NULL;
 }
 EXPORT_SYMBOL(__alloc_disk_node);
 
-struct gendisk *__blk_alloc_disk(int node)
+struct gendisk *__blk_alloc_disk(int node, struct lock_class_key *lkclass)
 {
        struct request_queue *q;
        struct gendisk *disk;
@@ -1282,12 +1283,11 @@ struct gendisk *__blk_alloc_disk(int node)
        if (!q)
                return NULL;
 
-       disk = __alloc_disk_node(0, node);
+       disk = __alloc_disk_node(q, node, lkclass);
        if (!disk) {
                blk_cleanup_queue(q);
                return NULL;
        }
-       disk->queue = q;
        return disk;
 }
 EXPORT_SYMBOL(__blk_alloc_disk);
@@ -1362,3 +1362,8 @@ int bdev_read_only(struct block_device *bdev)
        return bdev->bd_read_only || get_disk_ro(bdev->bd_disk);
 }
 EXPORT_SYMBOL(bdev_read_only);
+
+void inc_diskseq(struct gendisk *disk)
+{
+       disk->diskseq = atomic64_inc_return(&diskseq);
+}