block/genhd.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  gendisk handling
   4  *
   5  * Portions Copyright (C) 2020 Christoph Hellwig
   6  */
   7
   8 #include <linux/module.h>
   9 #include <linux/ctype.h>
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/kdev_t.h>
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/blkdev.h>
  14 #include <linux/backing-dev.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/spinlock.h>
  17 #include <linux/proc_fs.h>
  18 #include <linux/seq_file.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/kmod.h>
  21 #include <linux/major.h>
  22 #include <linux/mutex.h>
  23 #include <linux/idr.h>
  24 #include <linux/log2.h>
  25 #include <linux/pm_runtime.h>
  26 #include <linux/badblocks.h>
  27 #include <linux/part_stat.h>
  28 #include "blk-throttle.h"
  29
  30 #include "blk.h"
  31 #include "blk-mq-sched.h"
  32 #include "blk-rq-qos.h"
  33 #include "blk-cgroup.h"
  34
  35 static struct kobject *block_depr;
  36
  37 /*
  38  * Unique, monotonically increasing sequential number associated with block
  39  * devices instances (i.e. incremented each time a device is attached).
  40  * Associating uevents with block devices in userspace is difficult and racy:
  41  * the uevent netlink socket is lossy, and on slow and overloaded systems has
  42  * a very high latency.
  43  * Block devices do not have exclusive owners in userspace, any process can set
  44  * one up (e.g. loop devices). Moreover, device names can be reused (e.g. loop0
  45  * can be reused again and again).
  46  * A userspace process setting up a block device and watching for its events
  47  * cannot thus reliably tell whether an event relates to the device it just set
  48  * up or another earlier instance with the same name.
  49  * This sequential number allows userspace processes to solve this problem, and
  50  * uniquely associate an uevent to the lifetime to a device.
  51  */
  52 static atomic64_t diskseq;
  53
  54 /* for extended dynamic devt allocation, currently only one major is used */
  55 #define NR_EXT_DEVT             (1 << MINORBITS)
  56 static DEFINE_IDA(ext_devt_ida);
  57
  58 void set_capacity(struct gendisk *disk, sector_t sectors)
  59 {
  60         struct block_device *bdev = disk->part0;
  61
  62         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
  63         i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)sectors << SECTOR_SHIFT);
  64         bdev->bd_nr_sectors = sectors;
  65         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
  66 }
  67 EXPORT_SYMBOL(set_capacity);
  68
  69 /*
  70  * Set disk capacity and notify if the size is not currently zero and will not
  71  * be set to zero.  Returns true if a uevent was sent, otherwise false.
  72  */
  73 bool set_capacity_and_notify(struct gendisk *disk, sector_t size)
  74 {
  75         sector_t capacity = get_capacity(disk);
  76         char *envp[] = { "RESIZE=1", NULL };
  77
  78         set_capacity(disk, size);
  79
  80         /*
  81          * Only print a message and send a uevent if the gendisk is user visible
  82          * and alive.  This avoids spamming the log and udev when setting the
  83          * initial capacity during probing.
  84          */
  85         if (size == capacity ||
  86             !disk_live(disk) ||
  87             (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
  88                 return false;
  89
  90         pr_info("%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
  91                 disk->disk_name, capacity, size);
  92
  93         /*
  94          * Historically we did not send a uevent for changes to/from an empty
  95          * device.
  96          */
  97         if (!capacity || !size)
  98                 return false;
  99         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
 100         return true;
 101 }
 102 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_capacity_and_notify);
 103
 104 /*
 105  * Format the device name of the indicated block device into the supplied buffer
 106  * and return a pointer to that same buffer for convenience.
 107  *
 108  * Note: do not use this in new code, use the %pg specifier to sprintf and
 109  * printk insted.
 110  */
 111 const char *bdevname(struct block_device *bdev, char *buf)
 112 {
 113         struct gendisk *hd = bdev->bd_disk;
 114         int partno = bdev->bd_partno;
 115
 116         if (!partno)
 117                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s", hd->disk_name);
 118         else if (isdigit(hd->disk_name[strlen(hd->disk_name)-1]))
 119                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%sp%d", hd->disk_name, partno);
 120         else
 121                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s%d", hd->disk_name, partno);
 122
 123         return buf;
 124 }
 125 EXPORT_SYMBOL(bdevname);
 126
 127 static void part_stat_read_all(struct block_device *part,
 128                 struct disk_stats *stat)
 129 {
 130         int cpu;
 131
 132         memset(stat, 0, sizeof(struct disk_stats));
 133         for_each_possible_cpu(cpu) {
 134                 struct disk_stats *ptr = per_cpu_ptr(part->bd_stats, cpu);
 135                 int group;
 136
 137                 for (group = 0; group < NR_STAT_GROUPS; group++) {
 138                         stat->nsecs[group] += ptr->nsecs[group];
 139                         stat->sectors[group] += ptr->sectors[group];
 140                         stat->ios[group] += ptr->ios[group];
 141                         stat->merges[group] += ptr->merges[group];
 142                 }
 143
 144                 stat->io_ticks += ptr->io_ticks;
 145         }
 146 }
 147
 148 static unsigned int part_in_flight(struct block_device *part)
 149 {
 150         unsigned int inflight = 0;
 151         int cpu;
 152
 153         for_each_possible_cpu(cpu) {
 154                 inflight += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu) +
 155                             part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
 156         }
 157         if ((int)inflight < 0)
 158                 inflight = 0;
 159
 160         return inflight;
 161 }
 162
 163 static void part_in_flight_rw(struct block_device *part,
 164                 unsigned int inflight[2])
 165 {
 166         int cpu;
 167
 168         inflight[0] = 0;
 169         inflight[1] = 0;
 170         for_each_possible_cpu(cpu) {
 171                 inflight[0] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
 172                 inflight[1] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
 173         }
 174         if ((int)inflight[0] < 0)
 175                 inflight[0] = 0;
 176         if ((int)inflight[1] < 0)
 177                 inflight[1] = 0;
 178 }
 179
 180 /*
 181  * Can be deleted altogether. Later.
 182  *
 183  */
 184 #define BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE 255
 185 static struct blk_major_name {
 186         struct blk_major_name *next;
 187         int major;
 188         char name[16];
 189 #ifdef CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD
 190         void (*probe)(dev_t devt);
 191 #endif
 192 } *major_names[BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE];
 193 static DEFINE_MUTEX(major_names_lock);
 194 static DEFINE_SPINLOCK(major_names_spinlock);
 195
 196 /* index in the above - for now: assume no multimajor ranges */
 197 static inline int major_to_index(unsigned major)
 198 {
 199         return major % BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
 200 }
 201
 202 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 203 void blkdev_show(struct seq_file *seqf, off_t offset)
 204 {
 205         struct blk_major_name *dp;
 206
 207         spin_lock(&major_names_spinlock);
 208         for (dp = major_names[major_to_index(offset)]; dp; dp = dp->next)
 209                 if (dp->major == offset)
 210                         seq_printf(seqf, "%3d %s\n", dp->major, dp->name);
 211         spin_unlock(&major_names_spinlock);
 212 }
 213 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 214
 215 /**
 216  * __register_blkdev - register a new block device
 217  *
 218  * @major: the requested major device number [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]. If
 219  *         @major = 0, try to allocate any unused major number.
 220  * @name: the name of the new block device as a zero terminated string
 221  * @probe: pre-devtmpfs / pre-udev callback used to create disks when their
 222  *         pre-created device node is accessed. When a probe call uses
 223  *         add_disk() and it fails the driver must cleanup resources. This
 224  *         interface may soon be removed.
 225  *
 226  * The @name must be unique within the system.
 227  *
 228  * The return value depends on the @major input parameter:
 229  *
 230  *  - if a major device number was requested in range [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]
 231  *    then the function returns zero on success, or a negative error code
 232  *  - if any unused major number was requested with @major = 0 parameter
 233  *    then the return value is the allocated major number in range
 234  *    [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1] or a negative error code otherwise
 235  *
 236  * See Documentation/admin-guide/devices.txt for the list of allocated
 237  * major numbers.
 238  *
 239  * Use register_blkdev instead for any new code.
 240  */
 241 int __register_blkdev(unsigned int major, const char *name,
 242                 void (*probe)(dev_t devt))
 243 {
 244         struct blk_major_name **n, *p;
 245         int index, ret = 0;
 246
 247         mutex_lock(&major_names_lock);
 248
 249         /* temporary */
 250         if (major == 0) {
 251                 for (index = ARRAY_SIZE(major_names)-1; index > 0; index--) {
 252                         if (major_names[index] == NULL)
 253                                 break;
 254                 }
 255
 256                 if (index == 0) {
 257                         printk("%s: failed to get major for %s\n",
 258                                __func__, name);
 259                         ret = -EBUSY;
 260                         goto out;
 261                 }
 262                 major = index;
 263                 ret = major;
 264         }
 265
 266         if (major >= BLKDEV_MAJOR_MAX) {
 267                 pr_err("%s: major requested (%u) is greater than the maximum (%u) for %s\n",
 268                        __func__, major, BLKDEV_MAJOR_MAX-1, name);
 269
 270                 ret = -EINVAL;
 271                 goto out;
 272         }
 273
 274         p = kmalloc(sizeof(struct blk_major_name), GFP_KERNEL);
 275         if (p == NULL) {
 276                 ret = -ENOMEM;
 277                 goto out;
 278         }
 279
 280         p->major = major;
 281 #ifdef CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD
 282         p->probe = probe;
 283 #endif
 284         strlcpy(p->name, name, sizeof(p->name));
 285         p->next = NULL;
 286         index = major_to_index(major);
 287
 288         spin_lock(&major_names_spinlock);
 289         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next) {
 290                 if ((*n)->major == major)
 291                         break;
 292         }
 293         if (!*n)
 294                 *n = p;
 295         else
 296                 ret = -EBUSY;
 297         spin_unlock(&major_names_spinlock);
 298
 299         if (ret < 0) {
 300                 printk("register_blkdev: cannot get major %u for %s\n",
 301                        major, name);
 302                 kfree(p);
 303         }
 304 out:
 305         mutex_unlock(&major_names_lock);
 306         return ret;
 307 }
 308 EXPORT_SYMBOL(__register_blkdev);
 309
 310 void unregister_blkdev(unsigned int major, const char *name)
 311 {
 312         struct blk_major_name **n;
 313         struct blk_major_name *p = NULL;
 314         int index = major_to_index(major);
 315
 316         mutex_lock(&major_names_lock);
 317         spin_lock(&major_names_spinlock);
 318         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next)
 319                 if ((*n)->major == major)
 320                         break;
 321         if (!*n || strcmp((*n)->name, name)) {
 322                 WARN_ON(1);
 323         } else {
 324                 p = *n;
 325                 *n = p->next;
 326         }
 327         spin_unlock(&major_names_spinlock);
 328         mutex_unlock(&major_names_lock);
 329         kfree(p);
 330 }
 331
 332 EXPORT_SYMBOL(unregister_blkdev);
 333
 334 int blk_alloc_ext_minor(void)
 335 {
 336         int idx;
 337
 338         idx = ida_alloc_range(&ext_devt_ida, 0, NR_EXT_DEVT - 1, GFP_KERNEL);
 339         if (idx == -ENOSPC)
 340                 return -EBUSY;
 341         return idx;
 342 }
 343
 344 void blk_free_ext_minor(unsigned int minor)
 345 {
 346         ida_free(&ext_devt_ida, minor);
 347 }
 348
 349 static char *bdevt_str(dev_t devt, char *buf)
 350 {
 351         if (MAJOR(devt) <= 0xff && MINOR(devt) <= 0xff) {
 352                 char tbuf[BDEVT_SIZE];
 353                 snprintf(tbuf, BDEVT_SIZE, "%02x%02x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
 354                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%-9s", tbuf);
 355         } else
 356                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%03x:%05x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
 357
 358         return buf;
 359 }
 360
 361 void disk_uevent(struct gendisk *disk, enum kobject_action action)
 362 {
 363         struct block_device *part;
 364         unsigned long idx;
 365
 366         rcu_read_lock();
 367         xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
 368                 if (bdev_is_partition(part) && !bdev_nr_sectors(part))
 369                         continue;
 370                 if (!kobject_get_unless_zero(&part->bd_device.kobj))
 371                         continue;
 372
 373                 rcu_read_unlock();
 374                 kobject_uevent(bdev_kobj(part), action);
 375                 put_device(&part->bd_device);
 376                 rcu_read_lock();
 377         }
 378         rcu_read_unlock();
 379 }
 380 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_uevent);
 381
 382 int disk_scan_partitions(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 383 {
 384         struct block_device *bdev;
 385
 386         if (disk->flags & (GENHD_FL_NO_PART | GENHD_FL_HIDDEN))
 387                 return -EINVAL;
 388         if (disk->open_partitions)
 389                 return -EBUSY;
 390
 391         set_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
 392         bdev = blkdev_get_by_dev(disk_devt(disk), mode, NULL);
 393         if (IS_ERR(bdev))
 394                 return PTR_ERR(bdev);
 395         blkdev_put(bdev, mode);
 396         return 0;
 397 }
 398
 399 /**
 400  * device_add_disk - add disk information to kernel list
 401  * @parent: parent device for the disk
 402  * @disk: per-device partitioning information
 403  * @groups: Additional per-device sysfs groups
 404  *
 405  * This function registers the partitioning information in @disk
 406  * with the kernel.
 407  */
 408 int __must_check device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
 409                                  const struct attribute_group **groups)
 410
 411 {
 412         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
 413         int ret;
 414
 415         /* Only makes sense for bio-based to set ->poll_bio */
 416         if (queue_is_mq(disk->queue) && disk->fops->poll_bio)
 417                 return -EINVAL;
 418
 419         /*
 420          * The disk queue should now be all set with enough information about
 421          * the device for the elevator code to pick an adequate default
 422          * elevator if one is needed, that is, for devices requesting queue
 423          * registration.
 424          */
 425         elevator_init_mq(disk->queue);
 426
 427         /*
 428          * If the driver provides an explicit major number it also must provide
 429          * the number of minors numbers supported, and those will be used to
 430          * setup the gendisk.
 431          * Otherwise just allocate the device numbers for both the whole device
 432          * and all partitions from the extended dev_t space.
 433          */
 434         if (disk->major) {
 435                 if (WARN_ON(!disk->minors))
 436                         return -EINVAL;
 437
 438                 if (disk->minors > DISK_MAX_PARTS) {
 439                         pr_err("block: can't allocate more than %d partitions\n",
 440                                 DISK_MAX_PARTS);
 441                         disk->minors = DISK_MAX_PARTS;
 442                 }
 443                 if (disk->first_minor + disk->minors > MINORMASK + 1)
 444                         return -EINVAL;
 445         } else {
 446                 if (WARN_ON(disk->minors))
 447                         return -EINVAL;
 448
 449                 ret = blk_alloc_ext_minor();
 450                 if (ret < 0)
 451                         return ret;
 452                 disk->major = BLOCK_EXT_MAJOR;
 453                 disk->first_minor = ret;
 454         }
 455
 456         /* delay uevents, until we scanned partition table */
 457         dev_set_uevent_suppress(ddev, 1);
 458
 459         ddev->parent = parent;
 460         ddev->groups = groups;
 461         dev_set_name(ddev, "%s", disk->disk_name);
 462         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 463                 ddev->devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor);
 464         ret = device_add(ddev);
 465         if (ret)
 466                 goto out_free_ext_minor;
 467
 468         ret = disk_alloc_events(disk);
 469         if (ret)
 470                 goto out_device_del;
 471
 472         if (!sysfs_deprecated) {
 473                 ret = sysfs_create_link(block_depr, &ddev->kobj,
 474                                         kobject_name(&ddev->kobj));
 475                 if (ret)
 476                         goto out_device_del;
 477         }
 478
 479         /*
 480          * avoid probable deadlock caused by allocating memory with
 481          * GFP_KERNEL in runtime_resume callback of its all ancestor
 482          * devices
 483          */
 484         pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, true);
 485
 486         ret = blk_integrity_add(disk);
 487         if (ret)
 488                 goto out_del_block_link;
 489
 490         disk->part0->bd_holder_dir =
 491                 kobject_create_and_add("holders", &ddev->kobj);
 492         if (!disk->part0->bd_holder_dir) {
 493                 ret = -ENOMEM;
 494                 goto out_del_integrity;
 495         }
 496         disk->slave_dir = kobject_create_and_add("slaves", &ddev->kobj);
 497         if (!disk->slave_dir) {
 498                 ret = -ENOMEM;
 499                 goto out_put_holder_dir;
 500         }
 501
 502         ret = bd_register_pending_holders(disk);
 503         if (ret < 0)
 504                 goto out_put_slave_dir;
 505
 506         ret = blk_register_queue(disk);
 507         if (ret)
 508                 goto out_put_slave_dir;
 509
 510         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
 511                 ret = bdi_register(disk->bdi, "%u:%u",
 512                                    disk->major, disk->first_minor);
 513                 if (ret)
 514                         goto out_unregister_queue;
 515                 bdi_set_owner(disk->bdi, ddev);
 516                 ret = sysfs_create_link(&ddev->kobj,
 517                                         &disk->bdi->dev->kobj, "bdi");
 518                 if (ret)
 519                         goto out_unregister_bdi;
 520
 521                 bdev_add(disk->part0, ddev->devt);
 522                 if (get_capacity(disk))
 523                         disk_scan_partitions(disk, FMODE_READ);
 524
 525                 /*
 526                  * Announce the disk and partitions after all partitions are
 527                  * created. (for hidden disks uevents remain suppressed forever)
 528                  */
 529                 dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
 530                 disk_uevent(disk, KOBJ_ADD);
 531         }
 532
 533         disk_update_readahead(disk);
 534         disk_add_events(disk);
 535         set_bit(GD_ADDED, &disk->state);
 536         return 0;
 537
 538 out_unregister_bdi:
 539         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 540                 bdi_unregister(disk->bdi);
 541 out_unregister_queue:
 542         blk_unregister_queue(disk);
 543 out_put_slave_dir:
 544         kobject_put(disk->slave_dir);
 545 out_put_holder_dir:
 546         kobject_put(disk->part0->bd_holder_dir);
 547 out_del_integrity:
 548         blk_integrity_del(disk);
 549 out_del_block_link:
 550         if (!sysfs_deprecated)
 551                 sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(ddev));
 552 out_device_del:
 553         device_del(ddev);
 554 out_free_ext_minor:
 555         if (disk->major == BLOCK_EXT_MAJOR)
 556                 blk_free_ext_minor(disk->first_minor);
 557         return ret;
 558 }
 559 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk);
 560
 561 /**
 562  * blk_mark_disk_dead - mark a disk as dead
 563  * @disk: disk to mark as dead
 564  *
 565  * Mark as disk as dead (e.g. surprise removed) and don't accept any new I/O
 566  * to this disk.
 567  */
 568 void blk_mark_disk_dead(struct gendisk *disk)
 569 {
 570         set_bit(GD_DEAD, &disk->state);
 571         blk_queue_start_drain(disk->queue);
 572 }
 573 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mark_disk_dead);
 574
 575 /**
 576  * del_gendisk - remove the gendisk
 577  * @disk: the struct gendisk to remove
 578  *
 579  * Removes the gendisk and all its associated resources. This deletes the
 580  * partitions associated with the gendisk, and unregisters the associated
 581  * request_queue.
 582  *
 583  * This is the counter to the respective __device_add_disk() call.
 584  *
 585  * The final removal of the struct gendisk happens when its refcount reaches 0
 586  * with put_disk(), which should be called after del_gendisk(), if
 587  * __device_add_disk() was used.
 588  *
 589  * Drivers exist which depend on the release of the gendisk to be synchronous,
 590  * it should not be deferred.
 591  *
 592  * Context: can sleep
 593  */
 594 void del_gendisk(struct gendisk *disk)
 595 {
 596         struct request_queue *q = disk->queue;
 597
 598         might_sleep();
 599
 600         if (WARN_ON_ONCE(!disk_live(disk) && !(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)))
 601                 return;
 602
 603         blk_integrity_del(disk);
 604         disk_del_events(disk);
 605
 606         mutex_lock(&disk->open_mutex);
 607         remove_inode_hash(disk->part0->bd_inode);
 608         blk_drop_partitions(disk);
 609         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
 610
 611         fsync_bdev(disk->part0);
 612         __invalidate_device(disk->part0, true);
 613
 614         /*
 615          * Fail any new I/O.
 616          */
 617         set_bit(GD_DEAD, &disk->state);
 618         set_capacity(disk, 0);
 619
 620         /*
 621          * Prevent new I/O from crossing bio_queue_enter().
 622          */
 623         blk_queue_start_drain(q);
 624
 625         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
 626                 sysfs_remove_link(&disk_to_dev(disk)->kobj, "bdi");
 627
 628                 /*
 629                  * Unregister bdi before releasing device numbers (as they can
 630                  * get reused and we'd get clashes in sysfs).
 631                  */
 632                 bdi_unregister(disk->bdi);
 633         }
 634
 635         blk_unregister_queue(disk);
 636
 637         kobject_put(disk->part0->bd_holder_dir);
 638         kobject_put(disk->slave_dir);
 639
 640         part_stat_set_all(disk->part0, 0);
 641         disk->part0->bd_stamp = 0;
 642         if (!sysfs_deprecated)
 643                 sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(disk_to_dev(disk)));
 644         pm_runtime_set_memalloc_noio(disk_to_dev(disk), false);
 645         device_del(disk_to_dev(disk));
 646
 647         blk_mq_freeze_queue_wait(q);
 648
 649         blk_throtl_cancel_bios(disk->queue);
 650
 651         blk_sync_queue(q);
 652         blk_flush_integrity();
 653         /*
 654          * Allow using passthrough request again after the queue is torn down.
 655          */
 656         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_INIT_DONE, q);
 657         __blk_mq_unfreeze_queue(q, true);
 658
 659 }
 660 EXPORT_SYMBOL(del_gendisk);
 661
 662 /**
 663  * invalidate_disk - invalidate the disk
 664  * @disk: the struct gendisk to invalidate
 665  *
 666  * A helper to invalidates the disk. It will clean the disk's associated
 667  * buffer/page caches and reset its internal states so that the disk
 668  * can be reused by the drivers.
 669  *
 670  * Context: can sleep
 671  */
 672 void invalidate_disk(struct gendisk *disk)
 673 {
 674         struct block_device *bdev = disk->part0;
 675
 676         invalidate_bdev(bdev);
 677         bdev->bd_inode->i_mapping->wb_err = 0;
 678         set_capacity(disk, 0);
 679 }
 680 EXPORT_SYMBOL(invalidate_disk);
 681
 682 /* sysfs access to bad-blocks list. */
 683 static ssize_t disk_badblocks_show(struct device *dev,
 684                                         struct device_attribute *attr,
 685                                         char *page)
 686 {
 687         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 688
 689         if (!disk->bb)
 690                 return sprintf(page, "\n");
 691
 692         return badblocks_show(disk->bb, page, 0);
 693 }
 694
 695 static ssize_t disk_badblocks_store(struct device *dev,
 696                                         struct device_attribute *attr,
 697                                         const char *page, size_t len)
 698 {
 699         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 700
 701         if (!disk->bb)
 702                 return -ENXIO;
 703
 704         return badblocks_store(disk->bb, page, len, 0);
 705 }
 706
 707 #ifdef CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD
 708 void blk_request_module(dev_t devt)
 709 {
 710         unsigned int major = MAJOR(devt);
 711         struct blk_major_name **n;
 712
 713         mutex_lock(&major_names_lock);
 714         for (n = &major_names[major_to_index(major)]; *n; n = &(*n)->next) {
 715                 if ((*n)->major == major && (*n)->probe) {
 716                         (*n)->probe(devt);
 717                         mutex_unlock(&major_names_lock);
 718                         return;
 719                 }
 720         }
 721         mutex_unlock(&major_names_lock);
 722
 723         if (request_module("block-major-%d-%d", MAJOR(devt), MINOR(devt)) > 0)
 724                 /* Make old-style 2.4 aliases work */
 725                 request_module("block-major-%d", MAJOR(devt));
 726 }
 727 #endif /* CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD */
 728
 729 /*
 730  * print a full list of all partitions - intended for places where the root
 731  * filesystem can't be mounted and thus to give the victim some idea of what
 732  * went wrong
 733  */
 734 void __init printk_all_partitions(void)
 735 {
 736         struct class_dev_iter iter;
 737         struct device *dev;
 738
 739         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
 740         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
 741                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 742                 struct block_device *part;
 743                 char devt_buf[BDEVT_SIZE];
 744                 unsigned long idx;
 745
 746                 /*
 747                  * Don't show empty devices or things that have been
 748                  * suppressed
 749                  */
 750                 if (get_capacity(disk) == 0 || (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 751                         continue;
 752
 753                 /*
 754                  * Note, unlike /proc/partitions, I am showing the numbers in
 755                  * hex - the same format as the root= option takes.
 756                  */
 757                 rcu_read_lock();
 758                 xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
 759                         if (!bdev_nr_sectors(part))
 760                                 continue;
 761                         printk("%s%s %10llu %pg %s",
 762                                bdev_is_partition(part) ? "  " : "",
 763                                bdevt_str(part->bd_dev, devt_buf),
 764                                bdev_nr_sectors(part) >> 1, part,
 765                                part->bd_meta_info ?
 766                                         part->bd_meta_info->uuid : "");
 767                         if (bdev_is_partition(part))
 768                                 printk("\n");
 769                         else if (dev->parent && dev->parent->driver)
 770                                 printk(" driver: %s\n",
 771                                         dev->parent->driver->name);
 772                         else
 773                                 printk(" (driver?)\n");
 774                 }
 775                 rcu_read_unlock();
 776         }
 777         class_dev_iter_exit(&iter);
 778 }
 779
 780 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 781 /* iterator */
 782 static void *disk_seqf_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
 783 {
 784         loff_t skip = *pos;
 785         struct class_dev_iter *iter;
 786         struct device *dev;
 787
 788         iter = kmalloc(sizeof(*iter), GFP_KERNEL);
 789         if (!iter)
 790                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 791
 792         seqf->private = iter;
 793         class_dev_iter_init(iter, &block_class, NULL, &disk_type);
 794         do {
 795                 dev = class_dev_iter_next(iter);
 796                 if (!dev)
 797                         return NULL;
 798         } while (skip--);
 799
 800         return dev_to_disk(dev);
 801 }
 802
 803 static void *disk_seqf_next(struct seq_file *seqf, void *v, loff_t *pos)
 804 {
 805         struct device *dev;
 806
 807         (*pos)++;
 808         dev = class_dev_iter_next(seqf->private);
 809         if (dev)
 810                 return dev_to_disk(dev);
 811
 812         return NULL;
 813 }
 814
 815 static void disk_seqf_stop(struct seq_file *seqf, void *v)
 816 {
 817         struct class_dev_iter *iter = seqf->private;
 818
 819         /* stop is called even after start failed :-( */
 820         if (iter) {
 821                 class_dev_iter_exit(iter);
 822                 kfree(iter);
 823                 seqf->private = NULL;
 824         }
 825 }
 826
 827 static void *show_partition_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
 828 {
 829         void *p;
 830
 831         p = disk_seqf_start(seqf, pos);
 832         if (!IS_ERR_OR_NULL(p) && !*pos)
 833                 seq_puts(seqf, "major minor  #blocks  name\n\n");
 834         return p;
 835 }
 836
 837 static int show_partition(struct seq_file *seqf, void *v)
 838 {
 839         struct gendisk *sgp = v;
 840         struct block_device *part;
 841         unsigned long idx;
 842
 843         if (!get_capacity(sgp) || (sgp->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 844                 return 0;
 845
 846         rcu_read_lock();
 847         xa_for_each(&sgp->part_tbl, idx, part) {
 848                 if (!bdev_nr_sectors(part))
 849                         continue;
 850                 seq_printf(seqf, "%4d  %7d %10llu %pg\n",
 851                            MAJOR(part->bd_dev), MINOR(part->bd_dev),
 852                            bdev_nr_sectors(part) >> 1, part);
 853         }
 854         rcu_read_unlock();
 855         return 0;
 856 }
 857
 858 static const struct seq_operations partitions_op = {
 859         .start  = show_partition_start,
 860         .next   = disk_seqf_next,
 861         .stop   = disk_seqf_stop,
 862         .show   = show_partition
 863 };
 864 #endif
 865
 866 static int __init genhd_device_init(void)
 867 {
 868         int error;
 869
 870         block_class.dev_kobj = sysfs_dev_block_kobj;
 871         error = class_register(&block_class);
 872         if (unlikely(error))
 873                 return error;
 874         blk_dev_init();
 875
 876         register_blkdev(BLOCK_EXT_MAJOR, "blkext");
 877
 878         /* create top-level block dir */
 879         if (!sysfs_deprecated)
 880                 block_depr = kobject_create_and_add("block", NULL);
 881         return 0;
 882 }
 883
 884 subsys_initcall(genhd_device_init);
 885
 886 static ssize_t disk_range_show(struct device *dev,
 887                                struct device_attribute *attr, char *buf)
 888 {
 889         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 890
 891         return sprintf(buf, "%d\n", disk->minors);
 892 }
 893
 894 static ssize_t disk_ext_range_show(struct device *dev,
 895                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 896 {
 897         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 898
 899         return sprintf(buf, "%d\n",
 900                 (disk->flags & GENHD_FL_NO_PART) ? 1 : DISK_MAX_PARTS);
 901 }
 902
 903 static ssize_t disk_removable_show(struct device *dev,
 904                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 905 {
 906         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 907
 908         return sprintf(buf, "%d\n",
 909                        (disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE ? 1 : 0));
 910 }
 911
 912 static ssize_t disk_hidden_show(struct device *dev,
 913                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 914 {
 915         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 916
 917         return sprintf(buf, "%d\n",
 918                        (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN ? 1 : 0));
 919 }
 920
 921 static ssize_t disk_ro_show(struct device *dev,
 922                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 923 {
 924         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 925
 926         return sprintf(buf, "%d\n", get_disk_ro(disk) ? 1 : 0);
 927 }
 928
 929 ssize_t part_size_show(struct device *dev,
 930                        struct device_attribute *attr, char *buf)
 931 {
 932         return sprintf(buf, "%llu\n", bdev_nr_sectors(dev_to_bdev(dev)));
 933 }
 934
 935 ssize_t part_stat_show(struct device *dev,
 936                        struct device_attribute *attr, char *buf)
 937 {
 938         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
 939         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 940         struct disk_stats stat;
 941         unsigned int inflight;
 942
 943         if (queue_is_mq(q))
 944                 inflight = blk_mq_in_flight(q, bdev);
 945         else
 946                 inflight = part_in_flight(bdev);
 947
 948         if (inflight) {
 949                 part_stat_lock();
 950                 update_io_ticks(bdev, jiffies, true);
 951                 part_stat_unlock();
 952         }
 953         part_stat_read_all(bdev, &stat);
 954         return sprintf(buf,
 955                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
 956                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
 957                 "%8u %8u %8u "
 958                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
 959                 "%8lu %8u"
 960                 "\n",
 961                 stat.ios[STAT_READ],
 962                 stat.merges[STAT_READ],
 963                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_READ],
 964                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ], NSEC_PER_MSEC),
 965                 stat.ios[STAT_WRITE],
 966                 stat.merges[STAT_WRITE],
 967                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_WRITE],
 968                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE], NSEC_PER_MSEC),
 969                 inflight,
 970                 jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
 971                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
 972                                       stat.nsecs[STAT_WRITE] +
 973                                       stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
 974                                       stat.nsecs[STAT_FLUSH],
 975                                                 NSEC_PER_MSEC),
 976                 stat.ios[STAT_DISCARD],
 977                 stat.merges[STAT_DISCARD],
 978                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_DISCARD],
 979                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD], NSEC_PER_MSEC),
 980                 stat.ios[STAT_FLUSH],
 981                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH], NSEC_PER_MSEC));
 982 }
 983
 984 ssize_t part_inflight_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 985                            char *buf)
 986 {
 987         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
 988         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 989         unsigned int inflight[2];
 990
 991         if (queue_is_mq(q))
 992                 blk_mq_in_flight_rw(q, bdev, inflight);
 993         else
 994                 part_in_flight_rw(bdev, inflight);
 995
 996         return sprintf(buf, "%8u %8u\n", inflight[0], inflight[1]);
 997 }
 998
 999 static ssize_t disk_capability_show(struct device *dev,
1000                                     struct device_attribute *attr, char *buf)
1001 {
1002         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1003
1004         return sprintf(buf, "%x\n", disk->flags);
1005 }
1006
1007 static ssize_t disk_alignment_offset_show(struct device *dev,
1008                                           struct device_attribute *attr,
1009                                           char *buf)
1010 {
1011         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1012
1013         return sprintf(buf, "%d\n", queue_alignment_offset(disk->queue));
1014 }
1015
1016 static ssize_t disk_discard_alignment_show(struct device *dev,
1017                                            struct device_attribute *attr,
1018                                            char *buf)
1019 {
1020         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1021
1022         return sprintf(buf, "%d\n", queue_discard_alignment(disk->queue));
1023 }
1024
1025 static ssize_t diskseq_show(struct device *dev,
1026                             struct device_attribute *attr, char *buf)
1027 {
1028         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1029
1030         return sprintf(buf, "%llu\n", disk->diskseq);
1031 }
1032
1033 static DEVICE_ATTR(range, 0444, disk_range_show, NULL);
1034 static DEVICE_ATTR(ext_range, 0444, disk_ext_range_show, NULL);
1035 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, disk_removable_show, NULL);
1036 static DEVICE_ATTR(hidden, 0444, disk_hidden_show, NULL);
1037 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, disk_ro_show, NULL);
1038 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
1039 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, disk_alignment_offset_show, NULL);
1040 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, disk_discard_alignment_show, NULL);
1041 static DEVICE_ATTR(capability, 0444, disk_capability_show, NULL);
1042 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
1043 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
1044 static DEVICE_ATTR(badblocks, 0644, disk_badblocks_show, disk_badblocks_store);
1045 static DEVICE_ATTR(diskseq, 0444, diskseq_show, NULL);
1046
1047 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1048 ssize_t part_fail_show(struct device *dev,
1049                        struct device_attribute *attr, char *buf)
1050 {
1051         return sprintf(buf, "%d\n", dev_to_bdev(dev)->bd_make_it_fail);
1052 }
1053
1054 ssize_t part_fail_store(struct device *dev,
1055                         struct device_attribute *attr,
1056                         const char *buf, size_t count)
1057 {
1058         int i;
1059
1060         if (count > 0 && sscanf(buf, "%d", &i) > 0)
1061                 dev_to_bdev(dev)->bd_make_it_fail = i;
1062
1063         return count;
1064 }
1065
1066 static struct device_attribute dev_attr_fail =
1067         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
1068 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1069
1070 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1071 static struct device_attribute dev_attr_fail_timeout =
1072         __ATTR(io-timeout-fail, 0644, part_timeout_show, part_timeout_store);
1073 #endif
1074
1075 static struct attribute *disk_attrs[] = {
1076         &dev_attr_range.attr,
1077         &dev_attr_ext_range.attr,
1078         &dev_attr_removable.attr,
1079         &dev_attr_hidden.attr,
1080         &dev_attr_ro.attr,
1081         &dev_attr_size.attr,
1082         &dev_attr_alignment_offset.attr,
1083         &dev_attr_discard_alignment.attr,
1084         &dev_attr_capability.attr,
1085         &dev_attr_stat.attr,
1086         &dev_attr_inflight.attr,
1087         &dev_attr_badblocks.attr,
1088         &dev_attr_events.attr,
1089         &dev_attr_events_async.attr,
1090         &dev_attr_events_poll_msecs.attr,
1091         &dev_attr_diskseq.attr,
1092 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1093         &dev_attr_fail.attr,
1094 #endif
1095 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1096         &dev_attr_fail_timeout.attr,
1097 #endif
1098         NULL
1099 };
1100
1101 static umode_t disk_visible(struct kobject *kobj, struct attribute *a, int n)
1102 {
1103         struct device *dev = container_of(kobj, typeof(*dev), kobj);
1104         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1105
1106         if (a == &dev_attr_badblocks.attr && !disk->bb)
1107                 return 0;
1108         return a->mode;
1109 }
1110
1111 static struct attribute_group disk_attr_group = {
1112         .attrs = disk_attrs,
1113         .is_visible = disk_visible,
1114 };
1115
1116 static const struct attribute_group *disk_attr_groups[] = {
1117         &disk_attr_group,
1118         NULL
1119 };
1120
1121 static void disk_release_mq(struct request_queue *q)
1122 {
1123         blk_mq_cancel_work_sync(q);
1124
1125         /*
1126          * There can't be any non non-passthrough bios in flight here, but
1127          * requests stay around longer, including passthrough ones so we
1128          * still need to freeze the queue here.
1129          */
1130         blk_mq_freeze_queue(q);
1131
1132         /*
1133          * Since the I/O scheduler exit code may access cgroup information,
1134          * perform I/O scheduler exit before disassociating from the block
1135          * cgroup controller.
1136          */
1137         if (q->elevator) {
1138                 mutex_lock(&q->sysfs_lock);
1139                 elevator_exit(q);
1140                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
1141         }
1142         rq_qos_exit(q);
1143         __blk_mq_unfreeze_queue(q, true);
1144 }
1145
1146 /**
1147  * disk_release - releases all allocated resources of the gendisk
1148  * @dev: the device representing this disk
1149  *
1150  * This function releases all allocated resources of the gendisk.
1151  *
1152  * Drivers which used __device_add_disk() have a gendisk with a request_queue
1153  * assigned. Since the request_queue sits on top of the gendisk for these
1154  * drivers we also call blk_put_queue() for them, and we expect the
1155  * request_queue refcount to reach 0 at this point, and so the request_queue
1156  * will also be freed prior to the disk.
1157  *
1158  * Context: can sleep
1159  */
1160 static void disk_release(struct device *dev)
1161 {
1162         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1163
1164         might_sleep();
1165         WARN_ON_ONCE(disk_live(disk));
1166
1167         if (queue_is_mq(disk->queue))
1168                 disk_release_mq(disk->queue);
1169
1170         blkcg_exit_queue(disk->queue);
1171
1172         disk_release_events(disk);
1173         kfree(disk->random);
1174         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1175
1176         disk->queue->disk = NULL;
1177         blk_put_queue(disk->queue);
1178
1179         if (test_bit(GD_ADDED, &disk->state) && disk->fops->free_disk)
1180                 disk->fops->free_disk(disk);
1181
1182         iput(disk->part0->bd_inode);    /* frees the disk */
1183 }
1184
1185 static int block_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
1186 {
1187         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1188
1189         return add_uevent_var(env, "DISKSEQ=%llu", disk->diskseq);
1190 }
1191
1192 struct class block_class = {
1193         .name           = "block",
1194         .dev_uevent     = block_uevent,
1195 };
1196
1197 static char *block_devnode(struct device *dev, umode_t *mode,
1198                            kuid_t *uid, kgid_t *gid)
1199 {
1200         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1201
1202         if (disk->fops->devnode)
1203                 return disk->fops->devnode(disk, mode);
1204         return NULL;
1205 }
1206
1207 const struct device_type disk_type = {
1208         .name           = "disk",
1209         .groups         = disk_attr_groups,
1210         .release        = disk_release,
1211         .devnode        = block_devnode,
1212 };
1213
1214 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1215 /*
1216  * aggregate disk stat collector.  Uses the same stats that the sysfs
1217  * entries do, above, but makes them available through one seq_file.
1218  *
1219  * The output looks suspiciously like /proc/partitions with a bunch of
1220  * extra fields.
1221  */
1222 static int diskstats_show(struct seq_file *seqf, void *v)
1223 {
1224         struct gendisk *gp = v;
1225         struct block_device *hd;
1226         unsigned int inflight;
1227         struct disk_stats stat;
1228         unsigned long idx;
1229
1230         /*
1231         if (&disk_to_dev(gp)->kobj.entry == block_class.devices.next)
1232                 seq_puts(seqf,  "major minor name"
1233                                 "     rio rmerge rsect ruse wio wmerge "
1234                                 "wsect wuse running use aveq"
1235                                 "\n\n");
1236         */
1237
1238         rcu_read_lock();
1239         xa_for_each(&gp->part_tbl, idx, hd) {
1240                 if (bdev_is_partition(hd) && !bdev_nr_sectors(hd))
1241                         continue;
1242                 if (queue_is_mq(gp->queue))
1243                         inflight = blk_mq_in_flight(gp->queue, hd);
1244                 else
1245                         inflight = part_in_flight(hd);
1246
1247                 if (inflight) {
1248                         part_stat_lock();
1249                         update_io_ticks(hd, jiffies, true);
1250                         part_stat_unlock();
1251                 }
1252                 part_stat_read_all(hd, &stat);
1253                 seq_printf(seqf, "%4d %7d %pg "
1254                            "%lu %lu %lu %u "
1255                            "%lu %lu %lu %u "
1256                            "%u %u %u "
1257                            "%lu %lu %lu %u "
1258                            "%lu %u"
1259                            "\n",
1260                            MAJOR(hd->bd_dev), MINOR(hd->bd_dev), hd,
1261                            stat.ios[STAT_READ],
1262                            stat.merges[STAT_READ],
1263                            stat.sectors[STAT_READ],
1264                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ],
1265                                                         NSEC_PER_MSEC),
1266                            stat.ios[STAT_WRITE],
1267                            stat.merges[STAT_WRITE],
1268                            stat.sectors[STAT_WRITE],
1269                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE],
1270                                                         NSEC_PER_MSEC),
1271                            inflight,
1272                            jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
1273                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
1274                                                  stat.nsecs[STAT_WRITE] +
1275                                                  stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
1276                                                  stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1277                                                         NSEC_PER_MSEC),
1278                            stat.ios[STAT_DISCARD],
1279                            stat.merges[STAT_DISCARD],
1280                            stat.sectors[STAT_DISCARD],
1281                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD],
1282                                                  NSEC_PER_MSEC),
1283                            stat.ios[STAT_FLUSH],
1284                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1285                                                  NSEC_PER_MSEC)
1286                         );
1287         }
1288         rcu_read_unlock();
1289
1290         return 0;
1291 }
1292
1293 static const struct seq_operations diskstats_op = {
1294         .start  = disk_seqf_start,
1295         .next   = disk_seqf_next,
1296         .stop   = disk_seqf_stop,
1297         .show   = diskstats_show
1298 };
1299
1300 static int __init proc_genhd_init(void)
1301 {
1302         proc_create_seq("diskstats", 0, NULL, &diskstats_op);
1303         proc_create_seq("partitions", 0, NULL, &partitions_op);
1304         return 0;
1305 }
1306 module_init(proc_genhd_init);
1307 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1308
1309 dev_t part_devt(struct gendisk *disk, u8 partno)
1310 {
1311         struct block_device *part;
1312         dev_t devt = 0;
1313
1314         rcu_read_lock();
1315         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
1316         if (part)
1317                 devt = part->bd_dev;
1318         rcu_read_unlock();
1319
1320         return devt;
1321 }
1322
1323 dev_t blk_lookup_devt(const char *name, int partno)
1324 {
1325         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
1326         struct class_dev_iter iter;
1327         struct device *dev;
1328
1329         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
1330         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
1331                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1332
1333                 if (strcmp(dev_name(dev), name))
1334                         continue;
1335
1336                 if (partno < disk->minors) {
1337                         /* We need to return the right devno, even
1338                          * if the partition doesn't exist yet.
1339                          */
1340                         devt = MKDEV(MAJOR(dev->devt),
1341                                      MINOR(dev->devt) + partno);
1342                 } else {
1343                         devt = part_devt(disk, partno);
1344                         if (devt)
1345                                 break;
1346                 }
1347         }
1348         class_dev_iter_exit(&iter);
1349         return devt;
1350 }
1351
1352 struct gendisk *__alloc_disk_node(struct request_queue *q, int node_id,
1353                 struct lock_class_key *lkclass)
1354 {
1355         struct gendisk *disk;
1356
1357         if (!blk_get_queue(q))
1358                 return NULL;
1359
1360         disk = kzalloc_node(sizeof(struct gendisk), GFP_KERNEL, node_id);
1361         if (!disk)
1362                 goto out_put_queue;
1363
1364         disk->bdi = bdi_alloc(node_id);
1365         if (!disk->bdi)
1366                 goto out_free_disk;
1367
1368         /* bdev_alloc() might need the queue, set before the first call */
1369         disk->queue = q;
1370
1371         disk->part0 = bdev_alloc(disk, 0);
1372         if (!disk->part0)
1373                 goto out_free_bdi;
1374
1375         disk->node_id = node_id;
1376         mutex_init(&disk->open_mutex);
1377         xa_init(&disk->part_tbl);
1378         if (xa_insert(&disk->part_tbl, 0, disk->part0, GFP_KERNEL))
1379                 goto out_destroy_part_tbl;
1380
1381         if (blkcg_init_queue(q))
1382                 goto out_erase_part0;
1383
1384         rand_initialize_disk(disk);
1385         disk_to_dev(disk)->class = &block_class;
1386         disk_to_dev(disk)->type = &disk_type;
1387         device_initialize(disk_to_dev(disk));
1388         inc_diskseq(disk);
1389         q->disk = disk;
1390         lockdep_init_map(&disk->lockdep_map, "(bio completion)", lkclass, 0);
1391 #ifdef CONFIG_BLOCK_HOLDER_DEPRECATED
1392         INIT_LIST_HEAD(&disk->slave_bdevs);
1393 #endif
1394         return disk;
1395
1396 out_erase_part0:
1397         xa_erase(&disk->part_tbl, 0);
1398 out_destroy_part_tbl:
1399         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1400         disk->part0->bd_disk = NULL;
1401         iput(disk->part0->bd_inode);
1402 out_free_bdi:
1403         bdi_put(disk->bdi);
1404 out_free_disk:
1405         kfree(disk);
1406 out_put_queue:
1407         blk_put_queue(q);
1408         return NULL;
1409 }
1410 EXPORT_SYMBOL(__alloc_disk_node);
1411
1412 struct gendisk *__blk_alloc_disk(int node, struct lock_class_key *lkclass)
1413 {
1414         struct request_queue *q;
1415         struct gendisk *disk;
1416
1417         q = blk_alloc_queue(node, false);
1418         if (!q)
1419                 return NULL;
1420
1421         disk = __alloc_disk_node(q, node, lkclass);
1422         if (!disk) {
1423                 blk_cleanup_queue(q);
1424                 return NULL;
1425         }
1426         return disk;
1427 }
1428 EXPORT_SYMBOL(__blk_alloc_disk);
1429
1430 /**
1431  * put_disk - decrements the gendisk refcount
1432  * @disk: the struct gendisk to decrement the refcount for
1433  *
1434  * This decrements the refcount for the struct gendisk. When this reaches 0
1435  * we'll have disk_release() called.
1436  *
1437  * Context: Any context, but the last reference must not be dropped from
1438  *          atomic context.
1439  */
1440 void put_disk(struct gendisk *disk)
1441 {
1442         if (disk)
1443                 put_device(disk_to_dev(disk));
1444 }
1445 EXPORT_SYMBOL(put_disk);
1446
1447 /**
1448  * blk_cleanup_disk - shutdown a gendisk allocated by blk_alloc_disk
1449  * @disk: gendisk to shutdown
1450  *
1451  * Mark the queue hanging off @disk DYING, drain all pending requests, then mark
1452  * the queue DEAD, destroy and put it and the gendisk structure.
1453  *
1454  * Context: can sleep
1455  */
1456 void blk_cleanup_disk(struct gendisk *disk)
1457 {
1458         blk_cleanup_queue(disk->queue);
1459         put_disk(disk);
1460 }
1461 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_disk);
1462
1463 static void set_disk_ro_uevent(struct gendisk *gd, int ro)
1464 {
1465         char event[] = "DISK_RO=1";
1466         char *envp[] = { event, NULL };
1467
1468         if (!ro)
1469                 event[8] = '0';
1470         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(gd)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1471 }
1472
1473 /**
1474  * set_disk_ro - set a gendisk read-only
1475  * @disk:       gendisk to operate on
1476  * @read_only:  %true to set the disk read-only, %false set the disk read/write
1477  *
1478  * This function is used to indicate whether a given disk device should have its
1479  * read-only flag set. set_disk_ro() is typically used by device drivers to
1480  * indicate whether the underlying physical device is write-protected.
1481  */
1482 void set_disk_ro(struct gendisk *disk, bool read_only)
1483 {
1484         if (read_only) {
1485                 if (test_and_set_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1486                         return;
1487         } else {
1488                 if (!test_and_clear_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1489                         return;
1490         }
1491         set_disk_ro_uevent(disk, read_only);
1492 }
1493 EXPORT_SYMBOL(set_disk_ro);
1494
1495 void inc_diskseq(struct gendisk *disk)
1496 {
1497         disk->diskseq = atomic64_inc_return(&diskseq);
1498 }