block/genhd.c

   1 /*
   2  *  gendisk handling
   3  */
   4
   5 #include <linux/module.h>
   6 #include <linux/fs.h>
   7 #include <linux/genhd.h>
   8 #include <linux/kdev_t.h>
   9 #include <linux/kernel.h>
  10 #include <linux/blkdev.h>
  11 #include <linux/backing-dev.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/spinlock.h>
  14 #include <linux/proc_fs.h>
  15 #include <linux/seq_file.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/kmod.h>
  18 #include <linux/kobj_map.h>
  19 #include <linux/mutex.h>
  20 #include <linux/idr.h>
  21 #include <linux/log2.h>
  22 #include <linux/pm_runtime.h>
  23 #include <linux/badblocks.h>
  24
  25 #include "blk.h"
  26
  27 static DEFINE_MUTEX(block_class_lock);
  28 struct kobject *block_depr;
  29
  30 /* for extended dynamic devt allocation, currently only one major is used */
  31 #define NR_EXT_DEVT             (1 << MINORBITS)
  32
  33 /* For extended devt allocation.  ext_devt_lock prevents look up
  34  * results from going away underneath its user.
  35  */
  36 static DEFINE_SPINLOCK(ext_devt_lock);
  37 static DEFINE_IDR(ext_devt_idr);
  38
  39 static const struct device_type disk_type;
  40
  41 static void disk_check_events(struct disk_events *ev,
  42                               unsigned int *clearing_ptr);
  43 static void disk_alloc_events(struct gendisk *disk);
  44 static void disk_add_events(struct gendisk *disk);
  45 static void disk_del_events(struct gendisk *disk);
  46 static void disk_release_events(struct gendisk *disk);
  47
  48 void part_inc_in_flight(struct request_queue *q, struct hd_struct *part, int rw)
  49 {
  50         if (q->mq_ops)
  51                 return;
  52
  53         atomic_inc(&part->in_flight[rw]);
  54         if (part->partno)
  55                 atomic_inc(&part_to_disk(part)->part0.in_flight[rw]);
  56 }
  57
  58 void part_dec_in_flight(struct request_queue *q, struct hd_struct *part, int rw)
  59 {
  60         if (q->mq_ops)
  61                 return;
  62
  63         atomic_dec(&part->in_flight[rw]);
  64         if (part->partno)
  65                 atomic_dec(&part_to_disk(part)->part0.in_flight[rw]);
  66 }
  67
  68 void part_in_flight(struct request_queue *q, struct hd_struct *part,
  69                     unsigned int inflight[2])
  70 {
  71         if (q->mq_ops) {
  72                 blk_mq_in_flight(q, part, inflight);
  73                 return;
  74         }
  75
  76         inflight[0] = atomic_read(&part->in_flight[0]) +
  77                         atomic_read(&part->in_flight[1]);
  78         if (part->partno) {
  79                 part = &part_to_disk(part)->part0;
  80                 inflight[1] = atomic_read(&part->in_flight[0]) +
  81                                 atomic_read(&part->in_flight[1]);
  82         }
  83 }
  84
  85 void part_in_flight_rw(struct request_queue *q, struct hd_struct *part,
  86                        unsigned int inflight[2])
  87 {
  88         if (q->mq_ops) {
  89                 blk_mq_in_flight_rw(q, part, inflight);
  90                 return;
  91         }
  92
  93         inflight[0] = atomic_read(&part->in_flight[0]);
  94         inflight[1] = atomic_read(&part->in_flight[1]);
  95 }
  96
  97 struct hd_struct *__disk_get_part(struct gendisk *disk, int partno)
  98 {
  99         struct disk_part_tbl *ptbl = rcu_dereference(disk->part_tbl);
 100
 101         if (unlikely(partno < 0 || partno >= ptbl->len))
 102                 return NULL;
 103         return rcu_dereference(ptbl->part[partno]);
 104 }
 105
 106 /**
 107  * disk_get_part - get partition
 108  * @disk: disk to look partition from
 109  * @partno: partition number
 110  *
 111  * Look for partition @partno from @disk.  If found, increment
 112  * reference count and return it.
 113  *
 114  * CONTEXT:
 115  * Don't care.
 116  *
 117  * RETURNS:
 118  * Pointer to the found partition on success, NULL if not found.
 119  */
 120 struct hd_struct *disk_get_part(struct gendisk *disk, int partno)
 121 {
 122         struct hd_struct *part;
 123
 124         rcu_read_lock();
 125         part = __disk_get_part(disk, partno);
 126         if (part)
 127                 get_device(part_to_dev(part));
 128         rcu_read_unlock();
 129
 130         return part;
 131 }
 132 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_get_part);
 133
 134 /**
 135  * disk_part_iter_init - initialize partition iterator
 136  * @piter: iterator to initialize
 137  * @disk: disk to iterate over
 138  * @flags: DISK_PITER_* flags
 139  *
 140  * Initialize @piter so that it iterates over partitions of @disk.
 141  *
 142  * CONTEXT:
 143  * Don't care.
 144  */
 145 void disk_part_iter_init(struct disk_part_iter *piter, struct gendisk *disk,
 146                           unsigned int flags)
 147 {
 148         struct disk_part_tbl *ptbl;
 149
 150         rcu_read_lock();
 151         ptbl = rcu_dereference(disk->part_tbl);
 152
 153         piter->disk = disk;
 154         piter->part = NULL;
 155
 156         if (flags & DISK_PITER_REVERSE)
 157                 piter->idx = ptbl->len - 1;
 158         else if (flags & (DISK_PITER_INCL_PART0 | DISK_PITER_INCL_EMPTY_PART0))
 159                 piter->idx = 0;
 160         else
 161                 piter->idx = 1;
 162
 163         piter->flags = flags;
 164
 165         rcu_read_unlock();
 166 }
 167 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_part_iter_init);
 168
 169 /**
 170  * disk_part_iter_next - proceed iterator to the next partition and return it
 171  * @piter: iterator of interest
 172  *
 173  * Proceed @piter to the next partition and return it.
 174  *
 175  * CONTEXT:
 176  * Don't care.
 177  */
 178 struct hd_struct *disk_part_iter_next(struct disk_part_iter *piter)
 179 {
 180         struct disk_part_tbl *ptbl;
 181         int inc, end;
 182
 183         /* put the last partition */
 184         disk_put_part(piter->part);
 185         piter->part = NULL;
 186
 187         /* get part_tbl */
 188         rcu_read_lock();
 189         ptbl = rcu_dereference(piter->disk->part_tbl);
 190
 191         /* determine iteration parameters */
 192         if (piter->flags & DISK_PITER_REVERSE) {
 193                 inc = -1;
 194                 if (piter->flags & (DISK_PITER_INCL_PART0 |
 195                                     DISK_PITER_INCL_EMPTY_PART0))
 196                         end = -1;
 197                 else
 198                         end = 0;
 199         } else {
 200                 inc = 1;
 201                 end = ptbl->len;
 202         }
 203
 204         /* iterate to the next partition */
 205         for (; piter->idx != end; piter->idx += inc) {
 206                 struct hd_struct *part;
 207
 208                 part = rcu_dereference(ptbl->part[piter->idx]);
 209                 if (!part)
 210                         continue;
 211                 if (!part_nr_sects_read(part) &&
 212                     !(piter->flags & DISK_PITER_INCL_EMPTY) &&
 213                     !(piter->flags & DISK_PITER_INCL_EMPTY_PART0 &&
 214                       piter->idx == 0))
 215                         continue;
 216
 217                 get_device(part_to_dev(part));
 218                 piter->part = part;
 219                 piter->idx += inc;
 220                 break;
 221         }
 222
 223         rcu_read_unlock();
 224
 225         return piter->part;
 226 }
 227 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_part_iter_next);
 228
 229 /**
 230  * disk_part_iter_exit - finish up partition iteration
 231  * @piter: iter of interest
 232  *
 233  * Called when iteration is over.  Cleans up @piter.
 234  *
 235  * CONTEXT:
 236  * Don't care.
 237  */
 238 void disk_part_iter_exit(struct disk_part_iter *piter)
 239 {
 240         disk_put_part(piter->part);
 241         piter->part = NULL;
 242 }
 243 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_part_iter_exit);
 244
 245 static inline int sector_in_part(struct hd_struct *part, sector_t sector)
 246 {
 247         return part->start_sect <= sector &&
 248                 sector < part->start_sect + part_nr_sects_read(part);
 249 }
 250
 251 /**
 252  * disk_map_sector_rcu - map sector to partition
 253  * @disk: gendisk of interest
 254  * @sector: sector to map
 255  *
 256  * Find out which partition @sector maps to on @disk.  This is
 257  * primarily used for stats accounting.
 258  *
 259  * CONTEXT:
 260  * RCU read locked.  The returned partition pointer is valid only
 261  * while preemption is disabled.
 262  *
 263  * RETURNS:
 264  * Found partition on success, part0 is returned if no partition matches
 265  */
 266 struct hd_struct *disk_map_sector_rcu(struct gendisk *disk, sector_t sector)
 267 {
 268         struct disk_part_tbl *ptbl;
 269         struct hd_struct *part;
 270         int i;
 271
 272         ptbl = rcu_dereference(disk->part_tbl);
 273
 274         part = rcu_dereference(ptbl->last_lookup);
 275         if (part && sector_in_part(part, sector))
 276                 return part;
 277
 278         for (i = 1; i < ptbl->len; i++) {
 279                 part = rcu_dereference(ptbl->part[i]);
 280
 281                 if (part && sector_in_part(part, sector)) {
 282                         rcu_assign_pointer(ptbl->last_lookup, part);
 283                         return part;
 284                 }
 285         }
 286         return &disk->part0;
 287 }
 288 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_map_sector_rcu);
 289
 290 /*
 291  * Can be deleted altogether. Later.
 292  *
 293  */
 294 #define BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE 255
 295 static struct blk_major_name {
 296         struct blk_major_name *next;
 297         int major;
 298         char name[16];
 299 } *major_names[BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE];
 300
 301 /* index in the above - for now: assume no multimajor ranges */
 302 static inline int major_to_index(unsigned major)
 303 {
 304         return major % BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
 305 }
 306
 307 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 308 void blkdev_show(struct seq_file *seqf, off_t offset)
 309 {
 310         struct blk_major_name *dp;
 311
 312         mutex_lock(&block_class_lock);
 313         for (dp = major_names[major_to_index(offset)]; dp; dp = dp->next)
 314                 if (dp->major == offset)
 315                         seq_printf(seqf, "%3d %s\n", dp->major, dp->name);
 316         mutex_unlock(&block_class_lock);
 317 }
 318 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 319
 320 /**
 321  * register_blkdev - register a new block device
 322  *
 323  * @major: the requested major device number [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]. If
 324  *         @major = 0, try to allocate any unused major number.
 325  * @name: the name of the new block device as a zero terminated string
 326  *
 327  * The @name must be unique within the system.
 328  *
 329  * The return value depends on the @major input parameter:
 330  *
 331  *  - if a major device number was requested in range [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]
 332  *    then the function returns zero on success, or a negative error code
 333  *  - if any unused major number was requested with @major = 0 parameter
 334  *    then the return value is the allocated major number in range
 335  *    [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1] or a negative error code otherwise
 336  *
 337  * See Documentation/admin-guide/devices.txt for the list of allocated
 338  * major numbers.
 339  */
 340 int register_blkdev(unsigned int major, const char *name)
 341 {
 342         struct blk_major_name **n, *p;
 343         int index, ret = 0;
 344
 345         mutex_lock(&block_class_lock);
 346
 347         /* temporary */
 348         if (major == 0) {
 349                 for (index = ARRAY_SIZE(major_names)-1; index > 0; index--) {
 350                         if (major_names[index] == NULL)
 351                                 break;
 352                 }
 353
 354                 if (index == 0) {
 355                         printk("register_blkdev: failed to get major for %s\n",
 356                                name);
 357                         ret = -EBUSY;
 358                         goto out;
 359                 }
 360                 major = index;
 361                 ret = major;
 362         }
 363
 364         if (major >= BLKDEV_MAJOR_MAX) {
 365                 pr_err("register_blkdev: major requested (%u) is greater than the maximum (%u) for %s\n",
 366                        major, BLKDEV_MAJOR_MAX-1, name);
 367
 368                 ret = -EINVAL;
 369                 goto out;
 370         }
 371
 372         p = kmalloc(sizeof(struct blk_major_name), GFP_KERNEL);
 373         if (p == NULL) {
 374                 ret = -ENOMEM;
 375                 goto out;
 376         }
 377
 378         p->major = major;
 379         strlcpy(p->name, name, sizeof(p->name));
 380         p->next = NULL;
 381         index = major_to_index(major);
 382
 383         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next) {
 384                 if ((*n)->major == major)
 385                         break;
 386         }
 387         if (!*n)
 388                 *n = p;
 389         else
 390                 ret = -EBUSY;
 391
 392         if (ret < 0) {
 393                 printk("register_blkdev: cannot get major %u for %s\n",
 394                        major, name);
 395                 kfree(p);
 396         }
 397 out:
 398         mutex_unlock(&block_class_lock);
 399         return ret;
 400 }
 401
 402 EXPORT_SYMBOL(register_blkdev);
 403
 404 void unregister_blkdev(unsigned int major, const char *name)
 405 {
 406         struct blk_major_name **n;
 407         struct blk_major_name *p = NULL;
 408         int index = major_to_index(major);
 409
 410         mutex_lock(&block_class_lock);
 411         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next)
 412                 if ((*n)->major == major)
 413                         break;
 414         if (!*n || strcmp((*n)->name, name)) {
 415                 WARN_ON(1);
 416         } else {
 417                 p = *n;
 418                 *n = p->next;
 419         }
 420         mutex_unlock(&block_class_lock);
 421         kfree(p);
 422 }
 423
 424 EXPORT_SYMBOL(unregister_blkdev);
 425
 426 static struct kobj_map *bdev_map;
 427
 428 /**
 429  * blk_mangle_minor - scatter minor numbers apart
 430  * @minor: minor number to mangle
 431  *
 432  * Scatter consecutively allocated @minor number apart if MANGLE_DEVT
 433  * is enabled.  Mangling twice gives the original value.
 434  *
 435  * RETURNS:
 436  * Mangled value.
 437  *
 438  * CONTEXT:
 439  * Don't care.
 440  */
 441 static int blk_mangle_minor(int minor)
 442 {
 443 #ifdef CONFIG_DEBUG_BLOCK_EXT_DEVT
 444         int i;
 445
 446         for (i = 0; i < MINORBITS / 2; i++) {
 447                 int low = minor & (1 << i);
 448                 int high = minor & (1 << (MINORBITS - 1 - i));
 449                 int distance = MINORBITS - 1 - 2 * i;
 450
 451                 minor ^= low | high;    /* clear both bits */
 452                 low <<= distance;       /* swap the positions */
 453                 high >>= distance;
 454                 minor |= low | high;    /* and set */
 455         }
 456 #endif
 457         return minor;
 458 }
 459
 460 /**
 461  * blk_alloc_devt - allocate a dev_t for a partition
 462  * @part: partition to allocate dev_t for
 463  * @devt: out parameter for resulting dev_t
 464  *
 465  * Allocate a dev_t for block device.
 466  *
 467  * RETURNS:
 468  * 0 on success, allocated dev_t is returned in *@devt.  -errno on
 469  * failure.
 470  *
 471  * CONTEXT:
 472  * Might sleep.
 473  */
 474 int blk_alloc_devt(struct hd_struct *part, dev_t *devt)
 475 {
 476         struct gendisk *disk = part_to_disk(part);
 477         int idx;
 478
 479         /* in consecutive minor range? */
 480         if (part->partno < disk->minors) {
 481                 *devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor + part->partno);
 482                 return 0;
 483         }
 484
 485         /* allocate ext devt */
 486         idr_preload(GFP_KERNEL);
 487
 488         spin_lock_bh(&ext_devt_lock);
 489         idx = idr_alloc(&ext_devt_idr, part, 0, NR_EXT_DEVT, GFP_NOWAIT);
 490         spin_unlock_bh(&ext_devt_lock);
 491
 492         idr_preload_end();
 493         if (idx < 0)
 494                 return idx == -ENOSPC ? -EBUSY : idx;
 495
 496         *devt = MKDEV(BLOCK_EXT_MAJOR, blk_mangle_minor(idx));
 497         return 0;
 498 }
 499
 500 /**
 501  * blk_free_devt - free a dev_t
 502  * @devt: dev_t to free
 503  *
 504  * Free @devt which was allocated using blk_alloc_devt().
 505  *
 506  * CONTEXT:
 507  * Might sleep.
 508  */
 509 void blk_free_devt(dev_t devt)
 510 {
 511         if (devt == MKDEV(0, 0))
 512                 return;
 513
 514         if (MAJOR(devt) == BLOCK_EXT_MAJOR) {
 515                 spin_lock_bh(&ext_devt_lock);
 516                 idr_remove(&ext_devt_idr, blk_mangle_minor(MINOR(devt)));
 517                 spin_unlock_bh(&ext_devt_lock);
 518         }
 519 }
 520
 521 /**
 522  *      We invalidate devt by assigning NULL pointer for devt in idr.
 523  */
 524 void blk_invalidate_devt(dev_t devt)
 525 {
 526         if (MAJOR(devt) == BLOCK_EXT_MAJOR) {
 527                 spin_lock_bh(&ext_devt_lock);
 528                 idr_replace(&ext_devt_idr, NULL, blk_mangle_minor(MINOR(devt)));
 529                 spin_unlock_bh(&ext_devt_lock);
 530         }
 531 }
 532
 533 static char *bdevt_str(dev_t devt, char *buf)
 534 {
 535         if (MAJOR(devt) <= 0xff && MINOR(devt) <= 0xff) {
 536                 char tbuf[BDEVT_SIZE];
 537                 snprintf(tbuf, BDEVT_SIZE, "%02x%02x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
 538                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%-9s", tbuf);
 539         } else
 540                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%03x:%05x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
 541
 542         return buf;
 543 }
 544
 545 /*
 546  * Register device numbers dev..(dev+range-1)
 547  * range must be nonzero
 548  * The hash chain is sorted on range, so that subranges can override.
 549  */
 550 void blk_register_region(dev_t devt, unsigned long range, struct module *module,
 551                          struct kobject *(*probe)(dev_t, int *, void *),
 552                          int (*lock)(dev_t, void *), void *data)
 553 {
 554         kobj_map(bdev_map, devt, range, module, probe, lock, data);
 555 }
 556
 557 EXPORT_SYMBOL(blk_register_region);
 558
 559 void blk_unregister_region(dev_t devt, unsigned long range)
 560 {
 561         kobj_unmap(bdev_map, devt, range);
 562 }
 563
 564 EXPORT_SYMBOL(blk_unregister_region);
 565
 566 static struct kobject *exact_match(dev_t devt, int *partno, void *data)
 567 {
 568         struct gendisk *p = data;
 569
 570         return &disk_to_dev(p)->kobj;
 571 }
 572
 573 static int exact_lock(dev_t devt, void *data)
 574 {
 575         struct gendisk *p = data;
 576
 577         if (!get_disk_and_module(p))
 578                 return -1;
 579         return 0;
 580 }
 581
 582 static void register_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk)
 583 {
 584         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
 585         struct block_device *bdev;
 586         struct disk_part_iter piter;
 587         struct hd_struct *part;
 588         int err;
 589
 590         ddev->parent = parent;
 591
 592         dev_set_name(ddev, "%s", disk->disk_name);
 593
 594         /* delay uevents, until we scanned partition table */
 595         dev_set_uevent_suppress(ddev, 1);
 596
 597         if (device_add(ddev))
 598                 return;
 599         if (!sysfs_deprecated) {
 600                 err = sysfs_create_link(block_depr, &ddev->kobj,
 601                                         kobject_name(&ddev->kobj));
 602                 if (err) {
 603                         device_del(ddev);
 604                         return;
 605                 }
 606         }
 607
 608         /*
 609          * avoid probable deadlock caused by allocating memory with
 610          * GFP_KERNEL in runtime_resume callback of its all ancestor
 611          * devices
 612          */
 613         pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, true);
 614
 615         disk->part0.holder_dir = kobject_create_and_add("holders", &ddev->kobj);
 616         disk->slave_dir = kobject_create_and_add("slaves", &ddev->kobj);
 617
 618         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) {
 619                 dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
 620                 return;
 621         }
 622
 623         /* No minors to use for partitions */
 624         if (!disk_part_scan_enabled(disk))
 625                 goto exit;
 626
 627         /* No such device (e.g., media were just removed) */
 628         if (!get_capacity(disk))
 629                 goto exit;
 630
 631         bdev = bdget_disk(disk, 0);
 632         if (!bdev)
 633                 goto exit;
 634
 635         bdev->bd_invalidated = 1;
 636         err = blkdev_get(bdev, FMODE_READ, NULL);
 637         if (err < 0)
 638                 goto exit;
 639         blkdev_put(bdev, FMODE_READ);
 640
 641 exit:
 642         /* announce disk after possible partitions are created */
 643         dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
 644         kobject_uevent(&ddev->kobj, KOBJ_ADD);
 645
 646         /* announce possible partitions */
 647         disk_part_iter_init(&piter, disk, 0);
 648         while ((part = disk_part_iter_next(&piter)))
 649                 kobject_uevent(&part_to_dev(part)->kobj, KOBJ_ADD);
 650         disk_part_iter_exit(&piter);
 651
 652         err = sysfs_create_link(&ddev->kobj,
 653                                 &disk->queue->backing_dev_info->dev->kobj,
 654                                 "bdi");
 655         WARN_ON(err);
 656 }
 657
 658 /**
 659  * __device_add_disk - add disk information to kernel list
 660  * @parent: parent device for the disk
 661  * @disk: per-device partitioning information
 662  * @register_queue: register the queue if set to true
 663  *
 664  * This function registers the partitioning information in @disk
 665  * with the kernel.
 666  *
 667  * FIXME: error handling
 668  */
 669 static void __device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
 670                               bool register_queue)
 671 {
 672         dev_t devt;
 673         int retval;
 674
 675         /* minors == 0 indicates to use ext devt from part0 and should
 676          * be accompanied with EXT_DEVT flag.  Make sure all
 677          * parameters make sense.
 678          */
 679         WARN_ON(disk->minors && !(disk->major || disk->first_minor));
 680         WARN_ON(!disk->minors &&
 681                 !(disk->flags & (GENHD_FL_EXT_DEVT | GENHD_FL_HIDDEN)));
 682
 683         disk->flags |= GENHD_FL_UP;
 684
 685         retval = blk_alloc_devt(&disk->part0, &devt);
 686         if (retval) {
 687                 WARN_ON(1);
 688                 return;
 689         }
 690         disk->major = MAJOR(devt);
 691         disk->first_minor = MINOR(devt);
 692
 693         disk_alloc_events(disk);
 694
 695         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) {
 696                 /*
 697                  * Don't let hidden disks show up in /proc/partitions,
 698                  * and don't bother scanning for partitions either.
 699                  */
 700                 disk->flags |= GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO;
 701                 disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART_SCAN;
 702         } else {
 703                 int ret;
 704
 705                 /* Register BDI before referencing it from bdev */
 706                 disk_to_dev(disk)->devt = devt;
 707                 ret = bdi_register_owner(disk->queue->backing_dev_info,
 708                                                 disk_to_dev(disk));
 709                 WARN_ON(ret);
 710                 blk_register_region(disk_devt(disk), disk->minors, NULL,
 711                                     exact_match, exact_lock, disk);
 712         }
 713         register_disk(parent, disk);
 714         if (register_queue)
 715                 blk_register_queue(disk);
 716
 717         /*
 718          * Take an extra ref on queue which will be put on disk_release()
 719          * so that it sticks around as long as @disk is there.
 720          */
 721         WARN_ON_ONCE(!blk_get_queue(disk->queue));
 722
 723         disk_add_events(disk);
 724         blk_integrity_add(disk);
 725 }
 726
 727 void device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk)
 728 {
 729         __device_add_disk(parent, disk, true);
 730 }
 731 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk);
 732
 733 void device_add_disk_no_queue_reg(struct device *parent, struct gendisk *disk)
 734 {
 735         __device_add_disk(parent, disk, false);
 736 }
 737 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk_no_queue_reg);
 738
 739 void del_gendisk(struct gendisk *disk)
 740 {
 741         struct disk_part_iter piter;
 742         struct hd_struct *part;
 743
 744         blk_integrity_del(disk);
 745         disk_del_events(disk);
 746
 747         /*
 748          * Block lookups of the disk until all bdevs are unhashed and the
 749          * disk is marked as dead (GENHD_FL_UP cleared).
 750          */
 751         down_write(&disk->lookup_sem);
 752         /* invalidate stuff */
 753         disk_part_iter_init(&piter, disk,
 754                              DISK_PITER_INCL_EMPTY | DISK_PITER_REVERSE);
 755         while ((part = disk_part_iter_next(&piter))) {
 756                 invalidate_partition(disk, part->partno);
 757                 bdev_unhash_inode(part_devt(part));
 758                 delete_partition(disk, part->partno);
 759         }
 760         disk_part_iter_exit(&piter);
 761
 762         invalidate_partition(disk, 0);
 763         bdev_unhash_inode(disk_devt(disk));
 764         set_capacity(disk, 0);
 765         disk->flags &= ~GENHD_FL_UP;
 766         up_write(&disk->lookup_sem);
 767
 768         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 769                 sysfs_remove_link(&disk_to_dev(disk)->kobj, "bdi");
 770         if (disk->queue) {
 771                 /*
 772                  * Unregister bdi before releasing device numbers (as they can
 773                  * get reused and we'd get clashes in sysfs).
 774                  */
 775                 if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 776                         bdi_unregister(disk->queue->backing_dev_info);
 777                 blk_unregister_queue(disk);
 778         } else {
 779                 WARN_ON(1);
 780         }
 781
 782         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 783                 blk_unregister_region(disk_devt(disk), disk->minors);
 784         /*
 785          * Remove gendisk pointer from idr so that it cannot be looked up
 786          * while RCU period before freeing gendisk is running to prevent
 787          * use-after-free issues. Note that the device number stays
 788          * "in-use" until we really free the gendisk.
 789          */
 790         blk_invalidate_devt(disk_devt(disk));
 791
 792         kobject_put(disk->part0.holder_dir);
 793         kobject_put(disk->slave_dir);
 794
 795         part_stat_set_all(&disk->part0, 0);
 796         disk->part0.stamp = 0;
 797         if (!sysfs_deprecated)
 798                 sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(disk_to_dev(disk)));
 799         pm_runtime_set_memalloc_noio(disk_to_dev(disk), false);
 800         device_del(disk_to_dev(disk));
 801 }
 802 EXPORT_SYMBOL(del_gendisk);
 803
 804 /* sysfs access to bad-blocks list. */
 805 static ssize_t disk_badblocks_show(struct device *dev,
 806                                         struct device_attribute *attr,
 807                                         char *page)
 808 {
 809         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 810
 811         if (!disk->bb)
 812                 return sprintf(page, "\n");
 813
 814         return badblocks_show(disk->bb, page, 0);
 815 }
 816
 817 static ssize_t disk_badblocks_store(struct device *dev,
 818                                         struct device_attribute *attr,
 819                                         const char *page, size_t len)
 820 {
 821         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 822
 823         if (!disk->bb)
 824                 return -ENXIO;
 825
 826         return badblocks_store(disk->bb, page, len, 0);
 827 }
 828
 829 /**
 830  * get_gendisk - get partitioning information for a given device
 831  * @devt: device to get partitioning information for
 832  * @partno: returned partition index
 833  *
 834  * This function gets the structure containing partitioning
 835  * information for the given device @devt.
 836  */
 837 struct gendisk *get_gendisk(dev_t devt, int *partno)
 838 {
 839         struct gendisk *disk = NULL;
 840
 841         if (MAJOR(devt) != BLOCK_EXT_MAJOR) {
 842                 struct kobject *kobj;
 843
 844                 kobj = kobj_lookup(bdev_map, devt, partno);
 845                 if (kobj)
 846                         disk = dev_to_disk(kobj_to_dev(kobj));
 847         } else {
 848                 struct hd_struct *part;
 849
 850                 spin_lock_bh(&ext_devt_lock);
 851                 part = idr_find(&ext_devt_idr, blk_mangle_minor(MINOR(devt)));
 852                 if (part && get_disk_and_module(part_to_disk(part))) {
 853                         *partno = part->partno;
 854                         disk = part_to_disk(part);
 855                 }
 856                 spin_unlock_bh(&ext_devt_lock);
 857         }
 858
 859         if (!disk)
 860                 return NULL;
 861
 862         /*
 863          * Synchronize with del_gendisk() to not return disk that is being
 864          * destroyed.
 865          */
 866         down_read(&disk->lookup_sem);
 867         if (unlikely((disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) ||
 868                      !(disk->flags & GENHD_FL_UP))) {
 869                 up_read(&disk->lookup_sem);
 870                 put_disk_and_module(disk);
 871                 disk = NULL;
 872         } else {
 873                 up_read(&disk->lookup_sem);
 874         }
 875         return disk;
 876 }
 877 EXPORT_SYMBOL(get_gendisk);
 878
 879 /**
 880  * bdget_disk - do bdget() by gendisk and partition number
 881  * @disk: gendisk of interest
 882  * @partno: partition number
 883  *
 884  * Find partition @partno from @disk, do bdget() on it.
 885  *
 886  * CONTEXT:
 887  * Don't care.
 888  *
 889  * RETURNS:
 890  * Resulting block_device on success, NULL on failure.
 891  */
 892 struct block_device *bdget_disk(struct gendisk *disk, int partno)
 893 {
 894         struct hd_struct *part;
 895         struct block_device *bdev = NULL;
 896
 897         part = disk_get_part(disk, partno);
 898         if (part)
 899                 bdev = bdget(part_devt(part));
 900         disk_put_part(part);
 901
 902         return bdev;
 903 }
 904 EXPORT_SYMBOL(bdget_disk);
 905
 906 /*
 907  * print a full list of all partitions - intended for places where the root
 908  * filesystem can't be mounted and thus to give the victim some idea of what
 909  * went wrong
 910  */
 911 void __init printk_all_partitions(void)
 912 {
 913         struct class_dev_iter iter;
 914         struct device *dev;
 915
 916         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
 917         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
 918                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 919                 struct disk_part_iter piter;
 920                 struct hd_struct *part;
 921                 char name_buf[BDEVNAME_SIZE];
 922                 char devt_buf[BDEVT_SIZE];
 923
 924                 /*
 925                  * Don't show empty devices or things that have been
 926                  * suppressed
 927                  */
 928                 if (get_capacity(disk) == 0 ||
 929                     (disk->flags & GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO))
 930                         continue;
 931
 932                 /*
 933                  * Note, unlike /proc/partitions, I am showing the
 934                  * numbers in hex - the same format as the root=
 935                  * option takes.
 936                  */
 937                 disk_part_iter_init(&piter, disk, DISK_PITER_INCL_PART0);
 938                 while ((part = disk_part_iter_next(&piter))) {
 939                         bool is_part0 = part == &disk->part0;
 940
 941                         printk("%s%s %10llu %s %s", is_part0 ? "" : "  ",
 942                                bdevt_str(part_devt(part), devt_buf),
 943                                (unsigned long long)part_nr_sects_read(part) >> 1
 944                                , disk_name(disk, part->partno, name_buf),
 945                                part->info ? part->info->uuid : "");
 946                         if (is_part0) {
 947                                 if (dev->parent && dev->parent->driver)
 948                                         printk(" driver: %s\n",
 949                                               dev->parent->driver->name);
 950                                 else
 951                                         printk(" (driver?)\n");
 952                         } else
 953                                 printk("\n");
 954                 }
 955                 disk_part_iter_exit(&piter);
 956         }
 957         class_dev_iter_exit(&iter);
 958 }
 959
 960 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 961 /* iterator */
 962 static void *disk_seqf_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
 963 {
 964         loff_t skip = *pos;
 965         struct class_dev_iter *iter;
 966         struct device *dev;
 967
 968         iter = kmalloc(sizeof(*iter), GFP_KERNEL);
 969         if (!iter)
 970                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 971
 972         seqf->private = iter;
 973         class_dev_iter_init(iter, &block_class, NULL, &disk_type);
 974         do {
 975                 dev = class_dev_iter_next(iter);
 976                 if (!dev)
 977                         return NULL;
 978         } while (skip--);
 979
 980         return dev_to_disk(dev);
 981 }
 982
 983 static void *disk_seqf_next(struct seq_file *seqf, void *v, loff_t *pos)
 984 {
 985         struct device *dev;
 986
 987         (*pos)++;
 988         dev = class_dev_iter_next(seqf->private);
 989         if (dev)
 990                 return dev_to_disk(dev);
 991
 992         return NULL;
 993 }
 994
 995 static void disk_seqf_stop(struct seq_file *seqf, void *v)
 996 {
 997         struct class_dev_iter *iter = seqf->private;
 998
 999         /* stop is called even after start failed :-( */
1000         if (iter) {
1001                 class_dev_iter_exit(iter);
1002                 kfree(iter);
1003                 seqf->private = NULL;
1004         }
1005 }
1006
1007 static void *show_partition_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
1008 {
1009         void *p;
1010
1011         p = disk_seqf_start(seqf, pos);
1012         if (!IS_ERR_OR_NULL(p) && !*pos)
1013                 seq_puts(seqf, "major minor  #blocks  name\n\n");
1014         return p;
1015 }
1016
1017 static int show_partition(struct seq_file *seqf, void *v)
1018 {
1019         struct gendisk *sgp = v;
1020         struct disk_part_iter piter;
1021         struct hd_struct *part;
1022         char buf[BDEVNAME_SIZE];
1023
1024         /* Don't show non-partitionable removeable devices or empty devices */
1025         if (!get_capacity(sgp) || (!disk_max_parts(sgp) &&
1026                                    (sgp->flags & GENHD_FL_REMOVABLE)))
1027                 return 0;
1028         if (sgp->flags & GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO)
1029                 return 0;
1030
1031         /* show the full disk and all non-0 size partitions of it */
1032         disk_part_iter_init(&piter, sgp, DISK_PITER_INCL_PART0);
1033         while ((part = disk_part_iter_next(&piter)))
1034                 seq_printf(seqf, "%4d  %7d %10llu %s\n",
1035                            MAJOR(part_devt(part)), MINOR(part_devt(part)),
1036                            (unsigned long long)part_nr_sects_read(part) >> 1,
1037                            disk_name(sgp, part->partno, buf));
1038         disk_part_iter_exit(&piter);
1039
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 static const struct seq_operations partitions_op = {
1044         .start  = show_partition_start,
1045         .next   = disk_seqf_next,
1046         .stop   = disk_seqf_stop,
1047         .show   = show_partition
1048 };
1049 #endif
1050
1051
1052 static struct kobject *base_probe(dev_t devt, int *partno, void *data)
1053 {
1054         if (request_module("block-major-%d-%d", MAJOR(devt), MINOR(devt)) > 0)
1055                 /* Make old-style 2.4 aliases work */
1056                 request_module("block-major-%d", MAJOR(devt));
1057         return NULL;
1058 }
1059
1060 static int __init genhd_device_init(void)
1061 {
1062         int error;
1063
1064         block_class.dev_kobj = sysfs_dev_block_kobj;
1065         error = class_register(&block_class);
1066         if (unlikely(error))
1067                 return error;
1068         bdev_map = kobj_map_init(base_probe, &block_class_lock);
1069         blk_dev_init();
1070
1071         register_blkdev(BLOCK_EXT_MAJOR, "blkext");
1072
1073         /* create top-level block dir */
1074         if (!sysfs_deprecated)
1075                 block_depr = kobject_create_and_add("block", NULL);
1076         return 0;
1077 }
1078
1079 subsys_initcall(genhd_device_init);
1080
1081 static ssize_t disk_range_show(struct device *dev,
1082                                struct device_attribute *attr, char *buf)
1083 {
1084         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1085
1086         return sprintf(buf, "%d\n", disk->minors);
1087 }
1088
1089 static ssize_t disk_ext_range_show(struct device *dev,
1090                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1091 {
1092         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1093
1094         return sprintf(buf, "%d\n", disk_max_parts(disk));
1095 }
1096
1097 static ssize_t disk_removable_show(struct device *dev,
1098                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1099 {
1100         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1101
1102         return sprintf(buf, "%d\n",
1103                        (disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE ? 1 : 0));
1104 }
1105
1106 static ssize_t disk_hidden_show(struct device *dev,
1107                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1108 {
1109         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1110
1111         return sprintf(buf, "%d\n",
1112                        (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN ? 1 : 0));
1113 }
1114
1115 static ssize_t disk_ro_show(struct device *dev,
1116                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1117 {
1118         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1119
1120         return sprintf(buf, "%d\n", get_disk_ro(disk) ? 1 : 0);
1121 }
1122
1123 static ssize_t disk_capability_show(struct device *dev,
1124                                     struct device_attribute *attr, char *buf)
1125 {
1126         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1127
1128         return sprintf(buf, "%x\n", disk->flags);
1129 }
1130
1131 static ssize_t disk_alignment_offset_show(struct device *dev,
1132                                           struct device_attribute *attr,
1133                                           char *buf)
1134 {
1135         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1136
1137         return sprintf(buf, "%d\n", queue_alignment_offset(disk->queue));
1138 }
1139
1140 static ssize_t disk_discard_alignment_show(struct device *dev,
1141                                            struct device_attribute *attr,
1142                                            char *buf)
1143 {
1144         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1145
1146         return sprintf(buf, "%d\n", queue_discard_alignment(disk->queue));
1147 }
1148
1149 static DEVICE_ATTR(range, 0444, disk_range_show, NULL);
1150 static DEVICE_ATTR(ext_range, 0444, disk_ext_range_show, NULL);
1151 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, disk_removable_show, NULL);
1152 static DEVICE_ATTR(hidden, 0444, disk_hidden_show, NULL);
1153 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, disk_ro_show, NULL);
1154 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
1155 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, disk_alignment_offset_show, NULL);
1156 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, disk_discard_alignment_show, NULL);
1157 static DEVICE_ATTR(capability, 0444, disk_capability_show, NULL);
1158 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
1159 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
1160 static DEVICE_ATTR(badblocks, 0644, disk_badblocks_show, disk_badblocks_store);
1161 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1162 static struct device_attribute dev_attr_fail =
1163         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
1164 #endif
1165 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1166 static struct device_attribute dev_attr_fail_timeout =
1167         __ATTR(io-timeout-fail, 0644, part_timeout_show, part_timeout_store);
1168 #endif
1169
1170 static struct attribute *disk_attrs[] = {
1171         &dev_attr_range.attr,
1172         &dev_attr_ext_range.attr,
1173         &dev_attr_removable.attr,
1174         &dev_attr_hidden.attr,
1175         &dev_attr_ro.attr,
1176         &dev_attr_size.attr,
1177         &dev_attr_alignment_offset.attr,
1178         &dev_attr_discard_alignment.attr,
1179         &dev_attr_capability.attr,
1180         &dev_attr_stat.attr,
1181         &dev_attr_inflight.attr,
1182         &dev_attr_badblocks.attr,
1183 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1184         &dev_attr_fail.attr,
1185 #endif
1186 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1187         &dev_attr_fail_timeout.attr,
1188 #endif
1189         NULL
1190 };
1191
1192 static umode_t disk_visible(struct kobject *kobj, struct attribute *a, int n)
1193 {
1194         struct device *dev = container_of(kobj, typeof(*dev), kobj);
1195         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1196
1197         if (a == &dev_attr_badblocks.attr && !disk->bb)
1198                 return 0;
1199         return a->mode;
1200 }
1201
1202 static struct attribute_group disk_attr_group = {
1203         .attrs = disk_attrs,
1204         .is_visible = disk_visible,
1205 };
1206
1207 static const struct attribute_group *disk_attr_groups[] = {
1208         &disk_attr_group,
1209         NULL
1210 };
1211
1212 /**
1213  * disk_replace_part_tbl - replace disk->part_tbl in RCU-safe way
1214  * @disk: disk to replace part_tbl for
1215  * @new_ptbl: new part_tbl to install
1216  *
1217  * Replace disk->part_tbl with @new_ptbl in RCU-safe way.  The
1218  * original ptbl is freed using RCU callback.
1219  *
1220  * LOCKING:
1221  * Matching bd_mutex locked or the caller is the only user of @disk.
1222  */
1223 static void disk_replace_part_tbl(struct gendisk *disk,
1224                                   struct disk_part_tbl *new_ptbl)
1225 {
1226         struct disk_part_tbl *old_ptbl =
1227                 rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
1228
1229         rcu_assign_pointer(disk->part_tbl, new_ptbl);
1230
1231         if (old_ptbl) {
1232                 rcu_assign_pointer(old_ptbl->last_lookup, NULL);
1233                 kfree_rcu(old_ptbl, rcu_head);
1234         }
1235 }
1236
1237 /**
1238  * disk_expand_part_tbl - expand disk->part_tbl
1239  * @disk: disk to expand part_tbl for
1240  * @partno: expand such that this partno can fit in
1241  *
1242  * Expand disk->part_tbl such that @partno can fit in.  disk->part_tbl
1243  * uses RCU to allow unlocked dereferencing for stats and other stuff.
1244  *
1245  * LOCKING:
1246  * Matching bd_mutex locked or the caller is the only user of @disk.
1247  * Might sleep.
1248  *
1249  * RETURNS:
1250  * 0 on success, -errno on failure.
1251  */
1252 int disk_expand_part_tbl(struct gendisk *disk, int partno)
1253 {
1254         struct disk_part_tbl *old_ptbl =
1255                 rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
1256         struct disk_part_tbl *new_ptbl;
1257         int len = old_ptbl ? old_ptbl->len : 0;
1258         int i, target;
1259         size_t size;
1260
1261         /*
1262          * check for int overflow, since we can get here from blkpg_ioctl()
1263          * with a user passed 'partno'.
1264          */
1265         target = partno + 1;
1266         if (target < 0)
1267                 return -EINVAL;
1268
1269         /* disk_max_parts() is zero during initialization, ignore if so */
1270         if (disk_max_parts(disk) && target > disk_max_parts(disk))
1271                 return -EINVAL;
1272
1273         if (target <= len)
1274                 return 0;
1275
1276         size = sizeof(*new_ptbl) + target * sizeof(new_ptbl->part[0]);
1277         new_ptbl = kzalloc_node(size, GFP_KERNEL, disk->node_id);
1278         if (!new_ptbl)
1279                 return -ENOMEM;
1280
1281         new_ptbl->len = target;
1282
1283         for (i = 0; i < len; i++)
1284                 rcu_assign_pointer(new_ptbl->part[i], old_ptbl->part[i]);
1285
1286         disk_replace_part_tbl(disk, new_ptbl);
1287         return 0;
1288 }
1289
1290 static void disk_release(struct device *dev)
1291 {
1292         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1293
1294         blk_free_devt(dev->devt);
1295         disk_release_events(disk);
1296         kfree(disk->random);
1297         disk_replace_part_tbl(disk, NULL);
1298         hd_free_part(&disk->part0);
1299         if (disk->queue)
1300                 blk_put_queue(disk->queue);
1301         kfree(disk);
1302 }
1303 struct class block_class = {
1304         .name           = "block",
1305 };
1306
1307 static char *block_devnode(struct device *dev, umode_t *mode,
1308                            kuid_t *uid, kgid_t *gid)
1309 {
1310         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1311
1312         if (disk->devnode)
1313                 return disk->devnode(disk, mode);
1314         return NULL;
1315 }
1316
1317 static const struct device_type disk_type = {
1318         .name           = "disk",
1319         .groups         = disk_attr_groups,
1320         .release        = disk_release,
1321         .devnode        = block_devnode,
1322 };
1323
1324 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1325 /*
1326  * aggregate disk stat collector.  Uses the same stats that the sysfs
1327  * entries do, above, but makes them available through one seq_file.
1328  *
1329  * The output looks suspiciously like /proc/partitions with a bunch of
1330  * extra fields.
1331  */
1332 static int diskstats_show(struct seq_file *seqf, void *v)
1333 {
1334         struct gendisk *gp = v;
1335         struct disk_part_iter piter;
1336         struct hd_struct *hd;
1337         char buf[BDEVNAME_SIZE];
1338         unsigned int inflight[2];
1339         int cpu;
1340
1341         /*
1342         if (&disk_to_dev(gp)->kobj.entry == block_class.devices.next)
1343                 seq_puts(seqf,  "major minor name"
1344                                 "     rio rmerge rsect ruse wio wmerge "
1345                                 "wsect wuse running use aveq"
1346                                 "\n\n");
1347         */
1348
1349         disk_part_iter_init(&piter, gp, DISK_PITER_INCL_EMPTY_PART0);
1350         while ((hd = disk_part_iter_next(&piter))) {
1351                 cpu = part_stat_lock();
1352                 part_round_stats(gp->queue, cpu, hd);
1353                 part_stat_unlock();
1354                 part_in_flight(gp->queue, hd, inflight);
1355                 seq_printf(seqf, "%4d %7d %s "
1356                            "%lu %lu %lu %u "
1357                            "%lu %lu %lu %u "
1358                            "%u %u %u "
1359                            "%lu %lu %lu %u\n",
1360                            MAJOR(part_devt(hd)), MINOR(part_devt(hd)),
1361                            disk_name(gp, hd->partno, buf),
1362                            part_stat_read(hd, ios[STAT_READ]),
1363                            part_stat_read(hd, merges[STAT_READ]),
1364                            part_stat_read(hd, sectors[STAT_READ]),
1365                            (unsigned int)part_stat_read_msecs(hd, STAT_READ),
1366                            part_stat_read(hd, ios[STAT_WRITE]),
1367                            part_stat_read(hd, merges[STAT_WRITE]),
1368                            part_stat_read(hd, sectors[STAT_WRITE]),
1369                            (unsigned int)part_stat_read_msecs(hd, STAT_WRITE),
1370                            inflight[0],
1371                            jiffies_to_msecs(part_stat_read(hd, io_ticks)),
1372                            jiffies_to_msecs(part_stat_read(hd, time_in_queue)),
1373                            part_stat_read(hd, ios[STAT_DISCARD]),
1374                            part_stat_read(hd, merges[STAT_DISCARD]),
1375                            part_stat_read(hd, sectors[STAT_DISCARD]),
1376                            (unsigned int)part_stat_read_msecs(hd, STAT_DISCARD)
1377                         );
1378         }
1379         disk_part_iter_exit(&piter);
1380
1381         return 0;
1382 }
1383
1384 static const struct seq_operations diskstats_op = {
1385         .start  = disk_seqf_start,
1386         .next   = disk_seqf_next,
1387         .stop   = disk_seqf_stop,
1388         .show   = diskstats_show
1389 };
1390
1391 static int __init proc_genhd_init(void)
1392 {
1393         proc_create_seq("diskstats", 0, NULL, &diskstats_op);
1394         proc_create_seq("partitions", 0, NULL, &partitions_op);
1395         return 0;
1396 }
1397 module_init(proc_genhd_init);
1398 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1399
1400 dev_t blk_lookup_devt(const char *name, int partno)
1401 {
1402         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
1403         struct class_dev_iter iter;
1404         struct device *dev;
1405
1406         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
1407         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
1408                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1409                 struct hd_struct *part;
1410
1411                 if (strcmp(dev_name(dev), name))
1412                         continue;
1413
1414                 if (partno < disk->minors) {
1415                         /* We need to return the right devno, even
1416                          * if the partition doesn't exist yet.
1417                          */
1418                         devt = MKDEV(MAJOR(dev->devt),
1419                                      MINOR(dev->devt) + partno);
1420                         break;
1421                 }
1422                 part = disk_get_part(disk, partno);
1423                 if (part) {
1424                         devt = part_devt(part);
1425                         disk_put_part(part);
1426                         break;
1427                 }
1428                 disk_put_part(part);
1429         }
1430         class_dev_iter_exit(&iter);
1431         return devt;
1432 }
1433 EXPORT_SYMBOL(blk_lookup_devt);
1434
1435 struct gendisk *__alloc_disk_node(int minors, int node_id)
1436 {
1437         struct gendisk *disk;
1438         struct disk_part_tbl *ptbl;
1439
1440         if (minors > DISK_MAX_PARTS) {
1441                 printk(KERN_ERR
1442                         "block: can't allocate more than %d partitions\n",
1443                         DISK_MAX_PARTS);
1444                 minors = DISK_MAX_PARTS;
1445         }
1446
1447         disk = kzalloc_node(sizeof(struct gendisk), GFP_KERNEL, node_id);
1448         if (disk) {
1449                 if (!init_part_stats(&disk->part0)) {
1450                         kfree(disk);
1451                         return NULL;
1452                 }
1453                 init_rwsem(&disk->lookup_sem);
1454                 disk->node_id = node_id;
1455                 if (disk_expand_part_tbl(disk, 0)) {
1456                         free_part_stats(&disk->part0);
1457                         kfree(disk);
1458                         return NULL;
1459                 }
1460                 ptbl = rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
1461                 rcu_assign_pointer(ptbl->part[0], &disk->part0);
1462
1463                 /*
1464                  * set_capacity() and get_capacity() currently don't use
1465                  * seqcounter to read/update the part0->nr_sects. Still init
1466                  * the counter as we can read the sectors in IO submission
1467                  * patch using seqence counters.
1468                  *
1469                  * TODO: Ideally set_capacity() and get_capacity() should be
1470                  * converted to make use of bd_mutex and sequence counters.
1471                  */
1472                 seqcount_init(&disk->part0.nr_sects_seq);
1473                 if (hd_ref_init(&disk->part0)) {
1474                         hd_free_part(&disk->part0);
1475                         kfree(disk);
1476                         return NULL;
1477                 }
1478
1479                 disk->minors = minors;
1480                 rand_initialize_disk(disk);
1481                 disk_to_dev(disk)->class = &block_class;
1482                 disk_to_dev(disk)->type = &disk_type;
1483                 device_initialize(disk_to_dev(disk));
1484         }
1485         return disk;
1486 }
1487 EXPORT_SYMBOL(__alloc_disk_node);
1488
1489 struct kobject *get_disk_and_module(struct gendisk *disk)
1490 {
1491         struct module *owner;
1492         struct kobject *kobj;
1493
1494         if (!disk->fops)
1495                 return NULL;
1496         owner = disk->fops->owner;
1497         if (owner && !try_module_get(owner))
1498                 return NULL;
1499         kobj = kobject_get_unless_zero(&disk_to_dev(disk)->kobj);
1500         if (kobj == NULL) {
1501                 module_put(owner);
1502                 return NULL;
1503         }
1504         return kobj;
1505
1506 }
1507 EXPORT_SYMBOL(get_disk_and_module);
1508
1509 void put_disk(struct gendisk *disk)
1510 {
1511         if (disk)
1512                 kobject_put(&disk_to_dev(disk)->kobj);
1513 }
1514 EXPORT_SYMBOL(put_disk);
1515
1516 /*
1517  * This is a counterpart of get_disk_and_module() and thus also of
1518  * get_gendisk().
1519  */
1520 void put_disk_and_module(struct gendisk *disk)
1521 {
1522         if (disk) {
1523                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1524
1525                 put_disk(disk);
1526                 module_put(owner);
1527         }
1528 }
1529 EXPORT_SYMBOL(put_disk_and_module);
1530
1531 static void set_disk_ro_uevent(struct gendisk *gd, int ro)
1532 {
1533         char event[] = "DISK_RO=1";
1534         char *envp[] = { event, NULL };
1535
1536         if (!ro)
1537                 event[8] = '0';
1538         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(gd)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1539 }
1540
1541 void set_device_ro(struct block_device *bdev, int flag)
1542 {
1543         bdev->bd_part->policy = flag;
1544 }
1545
1546 EXPORT_SYMBOL(set_device_ro);
1547
1548 void set_disk_ro(struct gendisk *disk, int flag)
1549 {
1550         struct disk_part_iter piter;
1551         struct hd_struct *part;
1552
1553         if (disk->part0.policy != flag) {
1554                 set_disk_ro_uevent(disk, flag);
1555                 disk->part0.policy = flag;
1556         }
1557
1558         disk_part_iter_init(&piter, disk, DISK_PITER_INCL_EMPTY);
1559         while ((part = disk_part_iter_next(&piter)))
1560                 part->policy = flag;
1561         disk_part_iter_exit(&piter);
1562 }
1563
1564 EXPORT_SYMBOL(set_disk_ro);
1565
1566 int bdev_read_only(struct block_device *bdev)
1567 {
1568         if (!bdev)
1569                 return 0;
1570         return bdev->bd_part->policy;
1571 }
1572
1573 EXPORT_SYMBOL(bdev_read_only);
1574
1575 int invalidate_partition(struct gendisk *disk, int partno)
1576 {
1577         int res = 0;
1578         struct block_device *bdev = bdget_disk(disk, partno);
1579         if (bdev) {
1580                 fsync_bdev(bdev);
1581                 res = __invalidate_device(bdev, true);
1582                 bdput(bdev);
1583         }
1584         return res;
1585 }
1586
1587 EXPORT_SYMBOL(invalidate_partition);
1588
1589 /*
1590  * Disk events - monitor disk events like media change and eject request.
1591  */
1592 struct disk_events {
1593         struct list_head        node;           /* all disk_event's */
1594         struct gendisk          *disk;          /* the associated disk */
1595         spinlock_t              lock;
1596
1597         struct mutex            block_mutex;    /* protects blocking */
1598         int                     block;          /* event blocking depth */
1599         unsigned int            pending;        /* events already sent out */
1600         unsigned int            clearing;       /* events being cleared */
1601
1602         long                    poll_msecs;     /* interval, -1 for default */
1603         struct delayed_work     dwork;
1604 };
1605
1606 static const char *disk_events_strs[] = {
1607         [ilog2(DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE)]        = "media_change",
1608         [ilog2(DISK_EVENT_EJECT_REQUEST)]       = "eject_request",
1609 };
1610
1611 static char *disk_uevents[] = {
1612         [ilog2(DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE)]        = "DISK_MEDIA_CHANGE=1",
1613         [ilog2(DISK_EVENT_EJECT_REQUEST)]       = "DISK_EJECT_REQUEST=1",
1614 };
1615
1616 /* list of all disk_events */
1617 static DEFINE_MUTEX(disk_events_mutex);
1618 static LIST_HEAD(disk_events);
1619
1620 /* disable in-kernel polling by default */
1621 static unsigned long disk_events_dfl_poll_msecs;
1622
1623 static unsigned long disk_events_poll_jiffies(struct gendisk *disk)
1624 {
1625         struct disk_events *ev = disk->ev;
1626         long intv_msecs = 0;
1627
1628         /*
1629          * If device-specific poll interval is set, always use it.  If
1630          * the default is being used, poll iff there are events which
1631          * can't be monitored asynchronously.
1632          */
1633         if (ev->poll_msecs >= 0)
1634                 intv_msecs = ev->poll_msecs;
1635         else if (disk->events & ~disk->async_events)
1636                 intv_msecs = disk_events_dfl_poll_msecs;
1637
1638         return msecs_to_jiffies(intv_msecs);
1639 }
1640
1641 /**
1642  * disk_block_events - block and flush disk event checking
1643  * @disk: disk to block events for
1644  *
1645  * On return from this function, it is guaranteed that event checking
1646  * isn't in progress and won't happen until unblocked by
1647  * disk_unblock_events().  Events blocking is counted and the actual
1648  * unblocking happens after the matching number of unblocks are done.
1649  *
1650  * Note that this intentionally does not block event checking from
1651  * disk_clear_events().
1652  *
1653  * CONTEXT:
1654  * Might sleep.
1655  */
1656 void disk_block_events(struct gendisk *disk)
1657 {
1658         struct disk_events *ev = disk->ev;
1659         unsigned long flags;
1660         bool cancel;
1661
1662         if (!ev)
1663                 return;
1664
1665         /*
1666          * Outer mutex ensures that the first blocker completes canceling
1667          * the event work before further blockers are allowed to finish.
1668          */
1669         mutex_lock(&ev->block_mutex);
1670
1671         spin_lock_irqsave(&ev->lock, flags);
1672         cancel = !ev->block++;
1673         spin_unlock_irqrestore(&ev->lock, flags);
1674
1675         if (cancel)
1676                 cancel_delayed_work_sync(&disk->ev->dwork);
1677
1678         mutex_unlock(&ev->block_mutex);
1679 }
1680
1681 static void __disk_unblock_events(struct gendisk *disk, bool check_now)
1682 {
1683         struct disk_events *ev = disk->ev;
1684         unsigned long intv;
1685         unsigned long flags;
1686
1687         spin_lock_irqsave(&ev->lock, flags);
1688
1689         if (WARN_ON_ONCE(ev->block <= 0))
1690                 goto out_unlock;
1691
1692         if (--ev->block)
1693                 goto out_unlock;
1694
1695         intv = disk_events_poll_jiffies(disk);
1696         if (check_now)
1697                 queue_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq,
1698                                 &ev->dwork, 0);
1699         else if (intv)
1700                 queue_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq,
1701                                 &ev->dwork, intv);
1702 out_unlock:
1703         spin_unlock_irqrestore(&ev->lock, flags);
1704 }
1705
1706 /**
1707  * disk_unblock_events - unblock disk event checking
1708  * @disk: disk to unblock events for
1709  *
1710  * Undo disk_block_events().  When the block count reaches zero, it
1711  * starts events polling if configured.
1712  *
1713  * CONTEXT:
1714  * Don't care.  Safe to call from irq context.
1715  */
1716 void disk_unblock_events(struct gendisk *disk)
1717 {
1718         if (disk->ev)
1719                 __disk_unblock_events(disk, false);
1720 }
1721
1722 /**
1723  * disk_flush_events - schedule immediate event checking and flushing
1724  * @disk: disk to check and flush events for
1725  * @mask: events to flush
1726  *
1727  * Schedule immediate event checking on @disk if not blocked.  Events in
1728  * @mask are scheduled to be cleared from the driver.  Note that this
1729  * doesn't clear the events from @disk->ev.
1730  *
1731  * CONTEXT:
1732  * If @mask is non-zero must be called with bdev->bd_mutex held.
1733  */
1734 void disk_flush_events(struct gendisk *disk, unsigned int mask)
1735 {
1736         struct disk_events *ev = disk->ev;
1737
1738         if (!ev)
1739                 return;
1740
1741         spin_lock_irq(&ev->lock);
1742         ev->clearing |= mask;
1743         if (!ev->block)
1744                 mod_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq,
1745                                 &ev->dwork, 0);
1746         spin_unlock_irq(&ev->lock);
1747 }
1748
1749 /**
1750  * disk_clear_events - synchronously check, clear and return pending events
1751  * @disk: disk to fetch and clear events from
1752  * @mask: mask of events to be fetched and cleared
1753  *
1754  * Disk events are synchronously checked and pending events in @mask
1755  * are cleared and returned.  This ignores the block count.
1756  *
1757  * CONTEXT:
1758  * Might sleep.
1759  */
1760 unsigned int disk_clear_events(struct gendisk *disk, unsigned int mask)
1761 {
1762         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1763         struct disk_events *ev = disk->ev;
1764         unsigned int pending;
1765         unsigned int clearing = mask;
1766
1767         if (!ev) {
1768                 /* for drivers still using the old ->media_changed method */
1769                 if ((mask & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE) &&
1770                     bdops->media_changed && bdops->media_changed(disk))
1771                         return DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE;
1772                 return 0;
1773         }
1774
1775         disk_block_events(disk);
1776
1777         /*
1778          * store the union of mask and ev->clearing on the stack so that the
1779          * race with disk_flush_events does not cause ambiguity (ev->clearing
1780          * can still be modified even if events are blocked).
1781          */
1782         spin_lock_irq(&ev->lock);
1783         clearing |= ev->clearing;
1784         ev->clearing = 0;
1785         spin_unlock_irq(&ev->lock);
1786
1787         disk_check_events(ev, &clearing);
1788         /*
1789          * if ev->clearing is not 0, the disk_flush_events got called in the
1790          * middle of this function, so we want to run the workfn without delay.
1791          */
1792         __disk_unblock_events(disk, ev->clearing ? true : false);
1793
1794         /* then, fetch and clear pending events */
1795         spin_lock_irq(&ev->lock);
1796         pending = ev->pending & mask;
1797         ev->pending &= ~mask;
1798         spin_unlock_irq(&ev->lock);
1799         WARN_ON_ONCE(clearing & mask);
1800
1801         return pending;
1802 }
1803
1804 /*
1805  * Separate this part out so that a different pointer for clearing_ptr can be
1806  * passed in for disk_clear_events.
1807  */
1808 static void disk_events_workfn(struct work_struct *work)
1809 {
1810         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1811         struct disk_events *ev = container_of(dwork, struct disk_events, dwork);
1812
1813         disk_check_events(ev, &ev->clearing);
1814 }
1815
1816 static void disk_check_events(struct disk_events *ev,
1817                               unsigned int *clearing_ptr)
1818 {
1819         struct gendisk *disk = ev->disk;
1820         char *envp[ARRAY_SIZE(disk_uevents) + 1] = { };
1821         unsigned int clearing = *clearing_ptr;
1822         unsigned int events;
1823         unsigned long intv;
1824         int nr_events = 0, i;
1825
1826         /* check events */
1827         events = disk->fops->check_events(disk, clearing);
1828
1829         /* accumulate pending events and schedule next poll if necessary */
1830         spin_lock_irq(&ev->lock);
1831
1832         events &= ~ev->pending;
1833         ev->pending |= events;
1834         *clearing_ptr &= ~clearing;
1835
1836         intv = disk_events_poll_jiffies(disk);
1837         if (!ev->block && intv)
1838                 queue_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq,
1839                                 &ev->dwork, intv);
1840
1841         spin_unlock_irq(&ev->lock);
1842
1843         /*
1844          * Tell userland about new events.  Only the events listed in
1845          * @disk->events are reported.  Unlisted events are processed the
1846          * same internally but never get reported to userland.
1847          */
1848         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(disk_uevents); i++)
1849                 if (events & disk->events & (1 << i))
1850                         envp[nr_events++] = disk_uevents[i];
1851
1852         if (nr_events)
1853                 kobject_uevent_env(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1854 }
1855
1856 /*
1857  * A disk events enabled device has the following sysfs nodes under
1858  * its /sys/block/X/ directory.
1859  *
1860  * events               : list of all supported events
1861  * events_async         : list of events which can be detected w/o polling
1862  * events_poll_msecs    : polling interval, 0: disable, -1: system default
1863  */
1864 static ssize_t __disk_events_show(unsigned int events, char *buf)
1865 {
1866         const char *delim = "";
1867         ssize_t pos = 0;
1868         int i;
1869
1870         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(disk_events_strs); i++)
1871                 if (events & (1 << i)) {
1872                         pos += sprintf(buf + pos, "%s%s",
1873                                        delim, disk_events_strs[i]);
1874                         delim = " ";
1875                 }
1876         if (pos)
1877                 pos += sprintf(buf + pos, "\n");
1878         return pos;
1879 }
1880
1881 static ssize_t disk_events_show(struct device *dev,
1882                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
1883 {
1884         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1885
1886         return __disk_events_show(disk->events, buf);
1887 }
1888
1889 static ssize_t disk_events_async_show(struct device *dev,
1890                                       struct device_attribute *attr, char *buf)
1891 {
1892         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1893
1894         return __disk_events_show(disk->async_events, buf);
1895 }
1896
1897 static ssize_t disk_events_poll_msecs_show(struct device *dev,
1898                                            struct device_attribute *attr,
1899                                            char *buf)
1900 {
1901         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1902
1903         return sprintf(buf, "%ld\n", disk->ev->poll_msecs);
1904 }
1905
1906 static ssize_t disk_events_poll_msecs_store(struct device *dev,
1907                                             struct device_attribute *attr,
1908                                             const char *buf, size_t count)
1909 {
1910         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1911         long intv;
1912
1913         if (!count || !sscanf(buf, "%ld", &intv))
1914                 return -EINVAL;
1915
1916         if (intv < 0 && intv != -1)
1917                 return -EINVAL;
1918
1919         disk_block_events(disk);
1920         disk->ev->poll_msecs = intv;
1921         __disk_unblock_events(disk, true);
1922
1923         return count;
1924 }
1925
1926 static const DEVICE_ATTR(events, 0444, disk_events_show, NULL);
1927 static const DEVICE_ATTR(events_async, 0444, disk_events_async_show, NULL);
1928 static const DEVICE_ATTR(events_poll_msecs, 0644,
1929                          disk_events_poll_msecs_show,
1930                          disk_events_poll_msecs_store);
1931
1932 static const struct attribute *disk_events_attrs[] = {
1933         &dev_attr_events.attr,
1934         &dev_attr_events_async.attr,
1935         &dev_attr_events_poll_msecs.attr,
1936         NULL,
1937 };
1938
1939 /*
1940  * The default polling interval can be specified by the kernel
1941  * parameter block.events_dfl_poll_msecs which defaults to 0
1942  * (disable).  This can also be modified runtime by writing to
1943  * /sys/module/block/events_dfl_poll_msecs.
1944  */
1945 static int disk_events_set_dfl_poll_msecs(const char *val,
1946                                           const struct kernel_param *kp)
1947 {
1948         struct disk_events *ev;
1949         int ret;
1950
1951         ret = param_set_ulong(val, kp);
1952         if (ret < 0)
1953                 return ret;
1954
1955         mutex_lock(&disk_events_mutex);
1956
1957         list_for_each_entry(ev, &disk_events, node)
1958                 disk_flush_events(ev->disk, 0);
1959
1960         mutex_unlock(&disk_events_mutex);
1961
1962         return 0;
1963 }
1964
1965 static const struct kernel_param_ops disk_events_dfl_poll_msecs_param_ops = {
1966         .set    = disk_events_set_dfl_poll_msecs,
1967         .get    = param_get_ulong,
1968 };
1969
1970 #undef MODULE_PARAM_PREFIX
1971 #define MODULE_PARAM_PREFIX     "block."
1972
1973 module_param_cb(events_dfl_poll_msecs, &disk_events_dfl_poll_msecs_param_ops,
1974                 &disk_events_dfl_poll_msecs, 0644);
1975
1976 /*
1977  * disk_{alloc|add|del|release}_events - initialize and destroy disk_events.
1978  */
1979 static void disk_alloc_events(struct gendisk *disk)
1980 {
1981         struct disk_events *ev;
1982
1983         if (!disk->fops->check_events)
1984                 return;
1985
1986         ev = kzalloc(sizeof(*ev), GFP_KERNEL);
1987         if (!ev) {
1988                 pr_warn("%s: failed to initialize events\n", disk->disk_name);
1989                 return;
1990         }
1991
1992         INIT_LIST_HEAD(&ev->node);
1993         ev->disk = disk;
1994         spin_lock_init(&ev->lock);
1995         mutex_init(&ev->block_mutex);
1996         ev->block = 1;
1997         ev->poll_msecs = -1;
1998         INIT_DELAYED_WORK(&ev->dwork, disk_events_workfn);
1999
2000         disk->ev = ev;
2001 }
2002
2003 static void disk_add_events(struct gendisk *disk)
2004 {
2005         if (!disk->ev)
2006                 return;
2007
2008         /* FIXME: error handling */
2009         if (sysfs_create_files(&disk_to_dev(disk)->kobj, disk_events_attrs) < 0)
2010                 pr_warn("%s: failed to create sysfs files for events\n",
2011                         disk->disk_name);
2012
2013         mutex_lock(&disk_events_mutex);
2014         list_add_tail(&disk->ev->node, &disk_events);
2015         mutex_unlock(&disk_events_mutex);
2016
2017         /*
2018          * Block count is initialized to 1 and the following initial
2019          * unblock kicks it into action.
2020          */
2021         __disk_unblock_events(disk, true);
2022 }
2023
2024 static void disk_del_events(struct gendisk *disk)
2025 {
2026         if (!disk->ev)
2027                 return;
2028
2029         disk_block_events(disk);
2030
2031         mutex_lock(&disk_events_mutex);
2032         list_del_init(&disk->ev->node);
2033         mutex_unlock(&disk_events_mutex);
2034
2035         sysfs_remove_files(&disk_to_dev(disk)->kobj, disk_events_attrs);
2036 }
2037
2038 static void disk_release_events(struct gendisk *disk)
2039 {
2040         /* the block count should be 1 from disk_del_events() */
2041         WARN_ON_ONCE(disk->ev && disk->ev->block != 1);
2042         kfree(disk->ev);
2043 }