ceb08af72c1a27547bae6f04e5ef769b274c9754
[platform/kernel/linux-starfive.git] / block / genhd.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  gendisk handling
4  *
5  * Portions Copyright (C) 2020 Christoph Hellwig
6  */
7
8 #include <linux/module.h>
9 #include <linux/ctype.h>
10 #include <linux/fs.h>
11 #include <linux/genhd.h>
12 #include <linux/kdev_t.h>
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/blkdev.h>
15 #include <linux/backing-dev.h>
16 #include <linux/init.h>
17 #include <linux/spinlock.h>
18 #include <linux/proc_fs.h>
19 #include <linux/seq_file.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/kmod.h>
22 #include <linux/mutex.h>
23 #include <linux/idr.h>
24 #include <linux/log2.h>
25 #include <linux/pm_runtime.h>
26 #include <linux/badblocks.h>
27
28 #include "blk.h"
29
30 static struct kobject *block_depr;
31
32 /*
33  * Unique, monotonically increasing sequential number associated with block
34  * devices instances (i.e. incremented each time a device is attached).
35  * Associating uevents with block devices in userspace is difficult and racy:
36  * the uevent netlink socket is lossy, and on slow and overloaded systems has
37  * a very high latency.
38  * Block devices do not have exclusive owners in userspace, any process can set
39  * one up (e.g. loop devices). Moreover, device names can be reused (e.g. loop0
40  * can be reused again and again).
41  * A userspace process setting up a block device and watching for its events
42  * cannot thus reliably tell whether an event relates to the device it just set
43  * up or another earlier instance with the same name.
44  * This sequential number allows userspace processes to solve this problem, and
45  * uniquely associate an uevent to the lifetime to a device.
46  */
47 static atomic64_t diskseq;
48
49 /* for extended dynamic devt allocation, currently only one major is used */
50 #define NR_EXT_DEVT             (1 << MINORBITS)
51 static DEFINE_IDA(ext_devt_ida);
52
53 void set_capacity(struct gendisk *disk, sector_t sectors)
54 {
55         struct block_device *bdev = disk->part0;
56
57         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
58         i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)sectors << SECTOR_SHIFT);
59         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
60 }
61 EXPORT_SYMBOL(set_capacity);
62
63 /*
64  * Set disk capacity and notify if the size is not currently zero and will not
65  * be set to zero.  Returns true if a uevent was sent, otherwise false.
66  */
67 bool set_capacity_and_notify(struct gendisk *disk, sector_t size)
68 {
69         sector_t capacity = get_capacity(disk);
70         char *envp[] = { "RESIZE=1", NULL };
71
72         set_capacity(disk, size);
73
74         /*
75          * Only print a message and send a uevent if the gendisk is user visible
76          * and alive.  This avoids spamming the log and udev when setting the
77          * initial capacity during probing.
78          */
79         if (size == capacity ||
80             (disk->flags & (GENHD_FL_UP | GENHD_FL_HIDDEN)) != GENHD_FL_UP)
81                 return false;
82
83         pr_info("%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
84                 disk->disk_name, capacity, size);
85
86         /*
87          * Historically we did not send a uevent for changes to/from an empty
88          * device.
89          */
90         if (!capacity || !size)
91                 return false;
92         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
93         return true;
94 }
95 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_capacity_and_notify);
96
97 /*
98  * Format the device name of the indicated block device into the supplied buffer
99  * and return a pointer to that same buffer for convenience.
100  *
101  * Note: do not use this in new code, use the %pg specifier to sprintf and
102  * printk insted.
103  */
104 const char *bdevname(struct block_device *bdev, char *buf)
105 {
106         struct gendisk *hd = bdev->bd_disk;
107         int partno = bdev->bd_partno;
108
109         if (!partno)
110                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s", hd->disk_name);
111         else if (isdigit(hd->disk_name[strlen(hd->disk_name)-1]))
112                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%sp%d", hd->disk_name, partno);
113         else
114                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s%d", hd->disk_name, partno);
115
116         return buf;
117 }
118 EXPORT_SYMBOL(bdevname);
119
120 static void part_stat_read_all(struct block_device *part,
121                 struct disk_stats *stat)
122 {
123         int cpu;
124
125         memset(stat, 0, sizeof(struct disk_stats));
126         for_each_possible_cpu(cpu) {
127                 struct disk_stats *ptr = per_cpu_ptr(part->bd_stats, cpu);
128                 int group;
129
130                 for (group = 0; group < NR_STAT_GROUPS; group++) {
131                         stat->nsecs[group] += ptr->nsecs[group];
132                         stat->sectors[group] += ptr->sectors[group];
133                         stat->ios[group] += ptr->ios[group];
134                         stat->merges[group] += ptr->merges[group];
135                 }
136
137                 stat->io_ticks += ptr->io_ticks;
138         }
139 }
140
141 static unsigned int part_in_flight(struct block_device *part)
142 {
143         unsigned int inflight = 0;
144         int cpu;
145
146         for_each_possible_cpu(cpu) {
147                 inflight += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu) +
148                             part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
149         }
150         if ((int)inflight < 0)
151                 inflight = 0;
152
153         return inflight;
154 }
155
156 static void part_in_flight_rw(struct block_device *part,
157                 unsigned int inflight[2])
158 {
159         int cpu;
160
161         inflight[0] = 0;
162         inflight[1] = 0;
163         for_each_possible_cpu(cpu) {
164                 inflight[0] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
165                 inflight[1] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
166         }
167         if ((int)inflight[0] < 0)
168                 inflight[0] = 0;
169         if ((int)inflight[1] < 0)
170                 inflight[1] = 0;
171 }
172
173 /*
174  * Can be deleted altogether. Later.
175  *
176  */
177 #define BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE 255
178 static struct blk_major_name {
179         struct blk_major_name *next;
180         int major;
181         char name[16];
182         void (*probe)(dev_t devt);
183 } *major_names[BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE];
184 static DEFINE_MUTEX(major_names_lock);
185
186 /* index in the above - for now: assume no multimajor ranges */
187 static inline int major_to_index(unsigned major)
188 {
189         return major % BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
190 }
191
192 #ifdef CONFIG_PROC_FS
193 void blkdev_show(struct seq_file *seqf, off_t offset)
194 {
195         struct blk_major_name *dp;
196
197         mutex_lock(&major_names_lock);
198         for (dp = major_names[major_to_index(offset)]; dp; dp = dp->next)
199                 if (dp->major == offset)
200                         seq_printf(seqf, "%3d %s\n", dp->major, dp->name);
201         mutex_unlock(&major_names_lock);
202 }
203 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
204
205 /**
206  * __register_blkdev - register a new block device
207  *
208  * @major: the requested major device number [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]. If
209  *         @major = 0, try to allocate any unused major number.
210  * @name: the name of the new block device as a zero terminated string
211  * @probe: allback that is called on access to any minor number of @major
212  *
213  * The @name must be unique within the system.
214  *
215  * The return value depends on the @major input parameter:
216  *
217  *  - if a major device number was requested in range [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]
218  *    then the function returns zero on success, or a negative error code
219  *  - if any unused major number was requested with @major = 0 parameter
220  *    then the return value is the allocated major number in range
221  *    [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1] or a negative error code otherwise
222  *
223  * See Documentation/admin-guide/devices.txt for the list of allocated
224  * major numbers.
225  *
226  * Use register_blkdev instead for any new code.
227  */
228 int __register_blkdev(unsigned int major, const char *name,
229                 void (*probe)(dev_t devt))
230 {
231         struct blk_major_name **n, *p;
232         int index, ret = 0;
233
234         mutex_lock(&major_names_lock);
235
236         /* temporary */
237         if (major == 0) {
238                 for (index = ARRAY_SIZE(major_names)-1; index > 0; index--) {
239                         if (major_names[index] == NULL)
240                                 break;
241                 }
242
243                 if (index == 0) {
244                         printk("%s: failed to get major for %s\n",
245                                __func__, name);
246                         ret = -EBUSY;
247                         goto out;
248                 }
249                 major = index;
250                 ret = major;
251         }
252
253         if (major >= BLKDEV_MAJOR_MAX) {
254                 pr_err("%s: major requested (%u) is greater than the maximum (%u) for %s\n",
255                        __func__, major, BLKDEV_MAJOR_MAX-1, name);
256
257                 ret = -EINVAL;
258                 goto out;
259         }
260
261         p = kmalloc(sizeof(struct blk_major_name), GFP_KERNEL);
262         if (p == NULL) {
263                 ret = -ENOMEM;
264                 goto out;
265         }
266
267         p->major = major;
268         p->probe = probe;
269         strlcpy(p->name, name, sizeof(p->name));
270         p->next = NULL;
271         index = major_to_index(major);
272
273         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next) {
274                 if ((*n)->major == major)
275                         break;
276         }
277         if (!*n)
278                 *n = p;
279         else
280                 ret = -EBUSY;
281
282         if (ret < 0) {
283                 printk("register_blkdev: cannot get major %u for %s\n",
284                        major, name);
285                 kfree(p);
286         }
287 out:
288         mutex_unlock(&major_names_lock);
289         return ret;
290 }
291 EXPORT_SYMBOL(__register_blkdev);
292
293 void unregister_blkdev(unsigned int major, const char *name)
294 {
295         struct blk_major_name **n;
296         struct blk_major_name *p = NULL;
297         int index = major_to_index(major);
298
299         mutex_lock(&major_names_lock);
300         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next)
301                 if ((*n)->major == major)
302                         break;
303         if (!*n || strcmp((*n)->name, name)) {
304                 WARN_ON(1);
305         } else {
306                 p = *n;
307                 *n = p->next;
308         }
309         mutex_unlock(&major_names_lock);
310         kfree(p);
311 }
312
313 EXPORT_SYMBOL(unregister_blkdev);
314
315 /**
316  * blk_mangle_minor - scatter minor numbers apart
317  * @minor: minor number to mangle
318  *
319  * Scatter consecutively allocated @minor number apart if MANGLE_DEVT
320  * is enabled.  Mangling twice gives the original value.
321  *
322  * RETURNS:
323  * Mangled value.
324  *
325  * CONTEXT:
326  * Don't care.
327  */
328 static int blk_mangle_minor(int minor)
329 {
330 #ifdef CONFIG_DEBUG_BLOCK_EXT_DEVT
331         int i;
332
333         for (i = 0; i < MINORBITS / 2; i++) {
334                 int low = minor & (1 << i);
335                 int high = minor & (1 << (MINORBITS - 1 - i));
336                 int distance = MINORBITS - 1 - 2 * i;
337
338                 minor ^= low | high;    /* clear both bits */
339                 low <<= distance;       /* swap the positions */
340                 high >>= distance;
341                 minor |= low | high;    /* and set */
342         }
343 #endif
344         return minor;
345 }
346
347 int blk_alloc_ext_minor(void)
348 {
349         int idx;
350
351         idx = ida_alloc_range(&ext_devt_ida, 0, NR_EXT_DEVT, GFP_KERNEL);
352         if (idx < 0) {
353                 if (idx == -ENOSPC)
354                         return -EBUSY;
355                 return idx;
356         }
357         return blk_mangle_minor(idx);
358 }
359
360 void blk_free_ext_minor(unsigned int minor)
361 {
362         ida_free(&ext_devt_ida, blk_mangle_minor(minor));
363 }
364
365 static char *bdevt_str(dev_t devt, char *buf)
366 {
367         if (MAJOR(devt) <= 0xff && MINOR(devt) <= 0xff) {
368                 char tbuf[BDEVT_SIZE];
369                 snprintf(tbuf, BDEVT_SIZE, "%02x%02x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
370                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%-9s", tbuf);
371         } else
372                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%03x:%05x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
373
374         return buf;
375 }
376
377 void disk_uevent(struct gendisk *disk, enum kobject_action action)
378 {
379         struct block_device *part;
380         unsigned long idx;
381
382         rcu_read_lock();
383         xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
384                 if (bdev_is_partition(part) && !bdev_nr_sectors(part))
385                         continue;
386                 if (!kobject_get_unless_zero(&part->bd_device.kobj))
387                         continue;
388
389                 rcu_read_unlock();
390                 kobject_uevent(bdev_kobj(part), action);
391                 put_device(&part->bd_device);
392                 rcu_read_lock();
393         }
394         rcu_read_unlock();
395 }
396 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_uevent);
397
398 static void disk_scan_partitions(struct gendisk *disk)
399 {
400         struct block_device *bdev;
401
402         if (!get_capacity(disk) || !disk_part_scan_enabled(disk))
403                 return;
404
405         set_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
406         bdev = blkdev_get_by_dev(disk_devt(disk), FMODE_READ, NULL);
407         if (!IS_ERR(bdev))
408                 blkdev_put(bdev, FMODE_READ);
409 }
410
411 static void register_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
412                           const struct attribute_group **groups)
413 {
414         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
415         int err;
416
417         ddev->parent = parent;
418
419         dev_set_name(ddev, "%s", disk->disk_name);
420
421         /* delay uevents, until we scanned partition table */
422         dev_set_uevent_suppress(ddev, 1);
423
424         if (groups) {
425                 WARN_ON(ddev->groups);
426                 ddev->groups = groups;
427         }
428         if (device_add(ddev))
429                 return;
430         if (!sysfs_deprecated) {
431                 err = sysfs_create_link(block_depr, &ddev->kobj,
432                                         kobject_name(&ddev->kobj));
433                 if (err) {
434                         device_del(ddev);
435                         return;
436                 }
437         }
438
439         /*
440          * avoid probable deadlock caused by allocating memory with
441          * GFP_KERNEL in runtime_resume callback of its all ancestor
442          * devices
443          */
444         pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, true);
445
446         disk->part0->bd_holder_dir =
447                 kobject_create_and_add("holders", &ddev->kobj);
448         disk->slave_dir = kobject_create_and_add("slaves", &ddev->kobj);
449
450         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)
451                 return;
452
453         disk_scan_partitions(disk);
454
455         /* announce the disk and partitions after all partitions are created */
456         dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
457         disk_uevent(disk, KOBJ_ADD);
458
459         if (disk->queue->backing_dev_info->dev) {
460                 err = sysfs_create_link(&ddev->kobj,
461                           &disk->queue->backing_dev_info->dev->kobj,
462                           "bdi");
463                 WARN_ON(err);
464         }
465 }
466
467 /**
468  * __device_add_disk - add disk information to kernel list
469  * @parent: parent device for the disk
470  * @disk: per-device partitioning information
471  * @groups: Additional per-device sysfs groups
472  * @register_queue: register the queue if set to true
473  *
474  * This function registers the partitioning information in @disk
475  * with the kernel.
476  *
477  * FIXME: error handling
478  */
479 static void __device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
480                               const struct attribute_group **groups,
481                               bool register_queue)
482 {
483         int ret;
484
485         /*
486          * The disk queue should now be all set with enough information about
487          * the device for the elevator code to pick an adequate default
488          * elevator if one is needed, that is, for devices requesting queue
489          * registration.
490          */
491         if (register_queue)
492                 elevator_init_mq(disk->queue);
493
494         /*
495          * If the driver provides an explicit major number it also must provide
496          * the number of minors numbers supported, and those will be used to
497          * setup the gendisk.
498          * Otherwise just allocate the device numbers for both the whole device
499          * and all partitions from the extended dev_t space.
500          */
501         if (disk->major) {
502                 WARN_ON(!disk->minors);
503
504                 if (disk->minors > DISK_MAX_PARTS) {
505                         pr_err("block: can't allocate more than %d partitions\n",
506                                 DISK_MAX_PARTS);
507                         disk->minors = DISK_MAX_PARTS;
508                 }
509         } else {
510                 WARN_ON(disk->minors);
511
512                 ret = blk_alloc_ext_minor();
513                 if (ret < 0) {
514                         WARN_ON(1);
515                         return;
516                 }
517                 disk->major = BLOCK_EXT_MAJOR;
518                 disk->first_minor = MINOR(ret);
519                 disk->flags |= GENHD_FL_EXT_DEVT;
520         }
521
522         disk->flags |= GENHD_FL_UP;
523
524         disk_alloc_events(disk);
525
526         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) {
527                 /*
528                  * Don't let hidden disks show up in /proc/partitions,
529                  * and don't bother scanning for partitions either.
530                  */
531                 disk->flags |= GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO;
532                 disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART_SCAN;
533         } else {
534                 struct backing_dev_info *bdi = disk->queue->backing_dev_info;
535                 struct device *dev = disk_to_dev(disk);
536
537                 /* Register BDI before referencing it from bdev */
538                 dev->devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor);
539                 ret = bdi_register(bdi, "%u:%u",
540                                    disk->major, disk->first_minor);
541                 WARN_ON(ret);
542                 bdi_set_owner(bdi, dev);
543                 bdev_add(disk->part0, dev->devt);
544         }
545         register_disk(parent, disk, groups);
546         if (register_queue)
547                 blk_register_queue(disk);
548
549         /*
550          * Take an extra ref on queue which will be put on disk_release()
551          * so that it sticks around as long as @disk is there.
552          */
553         if (blk_get_queue(disk->queue))
554                 set_bit(GD_QUEUE_REF, &disk->state);
555         else
556                 WARN_ON_ONCE(1);
557
558         disk_add_events(disk);
559         blk_integrity_add(disk);
560 }
561
562 void device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
563                      const struct attribute_group **groups)
564
565 {
566         __device_add_disk(parent, disk, groups, true);
567 }
568 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk);
569
570 void device_add_disk_no_queue_reg(struct device *parent, struct gendisk *disk)
571 {
572         __device_add_disk(parent, disk, NULL, false);
573 }
574 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk_no_queue_reg);
575
576 /**
577  * del_gendisk - remove the gendisk
578  * @disk: the struct gendisk to remove
579  *
580  * Removes the gendisk and all its associated resources. This deletes the
581  * partitions associated with the gendisk, and unregisters the associated
582  * request_queue.
583  *
584  * This is the counter to the respective __device_add_disk() call.
585  *
586  * The final removal of the struct gendisk happens when its refcount reaches 0
587  * with put_disk(), which should be called after del_gendisk(), if
588  * __device_add_disk() was used.
589  *
590  * Drivers exist which depend on the release of the gendisk to be synchronous,
591  * it should not be deferred.
592  *
593  * Context: can sleep
594  */
595 void del_gendisk(struct gendisk *disk)
596 {
597         might_sleep();
598
599         if (WARN_ON_ONCE(!disk->queue))
600                 return;
601
602         blk_integrity_del(disk);
603         disk_del_events(disk);
604
605         mutex_lock(&disk->open_mutex);
606         remove_inode_hash(disk->part0->bd_inode);
607         disk->flags &= ~GENHD_FL_UP;
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         set_capacity(disk, 0);
615
616         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
617                 sysfs_remove_link(&disk_to_dev(disk)->kobj, "bdi");
618
619                 /*
620                  * Unregister bdi before releasing device numbers (as they can
621                  * get reused and we'd get clashes in sysfs).
622                  */
623                 bdi_unregister(disk->queue->backing_dev_info);
624         }
625
626         blk_unregister_queue(disk);
627
628         kobject_put(disk->part0->bd_holder_dir);
629         kobject_put(disk->slave_dir);
630
631         part_stat_set_all(disk->part0, 0);
632         disk->part0->bd_stamp = 0;
633         if (!sysfs_deprecated)
634                 sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(disk_to_dev(disk)));
635         pm_runtime_set_memalloc_noio(disk_to_dev(disk), false);
636         device_del(disk_to_dev(disk));
637 }
638 EXPORT_SYMBOL(del_gendisk);
639
640 /* sysfs access to bad-blocks list. */
641 static ssize_t disk_badblocks_show(struct device *dev,
642                                         struct device_attribute *attr,
643                                         char *page)
644 {
645         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
646
647         if (!disk->bb)
648                 return sprintf(page, "\n");
649
650         return badblocks_show(disk->bb, page, 0);
651 }
652
653 static ssize_t disk_badblocks_store(struct device *dev,
654                                         struct device_attribute *attr,
655                                         const char *page, size_t len)
656 {
657         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
658
659         if (!disk->bb)
660                 return -ENXIO;
661
662         return badblocks_store(disk->bb, page, len, 0);
663 }
664
665 void blk_request_module(dev_t devt)
666 {
667         unsigned int major = MAJOR(devt);
668         struct blk_major_name **n;
669
670         mutex_lock(&major_names_lock);
671         for (n = &major_names[major_to_index(major)]; *n; n = &(*n)->next) {
672                 if ((*n)->major == major && (*n)->probe) {
673                         (*n)->probe(devt);
674                         mutex_unlock(&major_names_lock);
675                         return;
676                 }
677         }
678         mutex_unlock(&major_names_lock);
679
680         if (request_module("block-major-%d-%d", MAJOR(devt), MINOR(devt)) > 0)
681                 /* Make old-style 2.4 aliases work */
682                 request_module("block-major-%d", MAJOR(devt));
683 }
684
685 /*
686  * print a full list of all partitions - intended for places where the root
687  * filesystem can't be mounted and thus to give the victim some idea of what
688  * went wrong
689  */
690 void __init printk_all_partitions(void)
691 {
692         struct class_dev_iter iter;
693         struct device *dev;
694
695         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
696         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
697                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
698                 struct block_device *part;
699                 char devt_buf[BDEVT_SIZE];
700                 unsigned long idx;
701
702                 /*
703                  * Don't show empty devices or things that have been
704                  * suppressed
705                  */
706                 if (get_capacity(disk) == 0 ||
707                     (disk->flags & GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO))
708                         continue;
709
710                 /*
711                  * Note, unlike /proc/partitions, I am showing the numbers in
712                  * hex - the same format as the root= option takes.
713                  */
714                 rcu_read_lock();
715                 xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
716                         if (!bdev_nr_sectors(part))
717                                 continue;
718                         printk("%s%s %10llu %pg %s",
719                                bdev_is_partition(part) ? "  " : "",
720                                bdevt_str(part->bd_dev, devt_buf),
721                                bdev_nr_sectors(part) >> 1, part,
722                                part->bd_meta_info ?
723                                         part->bd_meta_info->uuid : "");
724                         if (bdev_is_partition(part))
725                                 printk("\n");
726                         else if (dev->parent && dev->parent->driver)
727                                 printk(" driver: %s\n",
728                                         dev->parent->driver->name);
729                         else
730                                 printk(" (driver?)\n");
731                 }
732                 rcu_read_unlock();
733         }
734         class_dev_iter_exit(&iter);
735 }
736
737 #ifdef CONFIG_PROC_FS
738 /* iterator */
739 static void *disk_seqf_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
740 {
741         loff_t skip = *pos;
742         struct class_dev_iter *iter;
743         struct device *dev;
744
745         iter = kmalloc(sizeof(*iter), GFP_KERNEL);
746         if (!iter)
747                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
748
749         seqf->private = iter;
750         class_dev_iter_init(iter, &block_class, NULL, &disk_type);
751         do {
752                 dev = class_dev_iter_next(iter);
753                 if (!dev)
754                         return NULL;
755         } while (skip--);
756
757         return dev_to_disk(dev);
758 }
759
760 static void *disk_seqf_next(struct seq_file *seqf, void *v, loff_t *pos)
761 {
762         struct device *dev;
763
764         (*pos)++;
765         dev = class_dev_iter_next(seqf->private);
766         if (dev)
767                 return dev_to_disk(dev);
768
769         return NULL;
770 }
771
772 static void disk_seqf_stop(struct seq_file *seqf, void *v)
773 {
774         struct class_dev_iter *iter = seqf->private;
775
776         /* stop is called even after start failed :-( */
777         if (iter) {
778                 class_dev_iter_exit(iter);
779                 kfree(iter);
780                 seqf->private = NULL;
781         }
782 }
783
784 static void *show_partition_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
785 {
786         void *p;
787
788         p = disk_seqf_start(seqf, pos);
789         if (!IS_ERR_OR_NULL(p) && !*pos)
790                 seq_puts(seqf, "major minor  #blocks  name\n\n");
791         return p;
792 }
793
794 static int show_partition(struct seq_file *seqf, void *v)
795 {
796         struct gendisk *sgp = v;
797         struct block_device *part;
798         unsigned long idx;
799
800         /* Don't show non-partitionable removeable devices or empty devices */
801         if (!get_capacity(sgp) || (!disk_max_parts(sgp) &&
802                                    (sgp->flags & GENHD_FL_REMOVABLE)))
803                 return 0;
804         if (sgp->flags & GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO)
805                 return 0;
806
807         rcu_read_lock();
808         xa_for_each(&sgp->part_tbl, idx, part) {
809                 if (!bdev_nr_sectors(part))
810                         continue;
811                 seq_printf(seqf, "%4d  %7d %10llu %pg\n",
812                            MAJOR(part->bd_dev), MINOR(part->bd_dev),
813                            bdev_nr_sectors(part) >> 1, part);
814         }
815         rcu_read_unlock();
816         return 0;
817 }
818
819 static const struct seq_operations partitions_op = {
820         .start  = show_partition_start,
821         .next   = disk_seqf_next,
822         .stop   = disk_seqf_stop,
823         .show   = show_partition
824 };
825 #endif
826
827 static int __init genhd_device_init(void)
828 {
829         int error;
830
831         block_class.dev_kobj = sysfs_dev_block_kobj;
832         error = class_register(&block_class);
833         if (unlikely(error))
834                 return error;
835         blk_dev_init();
836
837         register_blkdev(BLOCK_EXT_MAJOR, "blkext");
838
839         /* create top-level block dir */
840         if (!sysfs_deprecated)
841                 block_depr = kobject_create_and_add("block", NULL);
842         return 0;
843 }
844
845 subsys_initcall(genhd_device_init);
846
847 static ssize_t disk_range_show(struct device *dev,
848                                struct device_attribute *attr, char *buf)
849 {
850         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
851
852         return sprintf(buf, "%d\n", disk->minors);
853 }
854
855 static ssize_t disk_ext_range_show(struct device *dev,
856                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
857 {
858         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
859
860         return sprintf(buf, "%d\n", disk_max_parts(disk));
861 }
862
863 static ssize_t disk_removable_show(struct device *dev,
864                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
865 {
866         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
867
868         return sprintf(buf, "%d\n",
869                        (disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE ? 1 : 0));
870 }
871
872 static ssize_t disk_hidden_show(struct device *dev,
873                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
874 {
875         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
876
877         return sprintf(buf, "%d\n",
878                        (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN ? 1 : 0));
879 }
880
881 static ssize_t disk_ro_show(struct device *dev,
882                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
883 {
884         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
885
886         return sprintf(buf, "%d\n", get_disk_ro(disk) ? 1 : 0);
887 }
888
889 ssize_t part_size_show(struct device *dev,
890                        struct device_attribute *attr, char *buf)
891 {
892         return sprintf(buf, "%llu\n", bdev_nr_sectors(dev_to_bdev(dev)));
893 }
894
895 ssize_t part_stat_show(struct device *dev,
896                        struct device_attribute *attr, char *buf)
897 {
898         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
899         struct request_queue *q = bdev->bd_disk->queue;
900         struct disk_stats stat;
901         unsigned int inflight;
902
903         part_stat_read_all(bdev, &stat);
904         if (queue_is_mq(q))
905                 inflight = blk_mq_in_flight(q, bdev);
906         else
907                 inflight = part_in_flight(bdev);
908
909         return sprintf(buf,
910                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
911                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
912                 "%8u %8u %8u "
913                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
914                 "%8lu %8u"
915                 "\n",
916                 stat.ios[STAT_READ],
917                 stat.merges[STAT_READ],
918                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_READ],
919                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ], NSEC_PER_MSEC),
920                 stat.ios[STAT_WRITE],
921                 stat.merges[STAT_WRITE],
922                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_WRITE],
923                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE], NSEC_PER_MSEC),
924                 inflight,
925                 jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
926                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
927                                       stat.nsecs[STAT_WRITE] +
928                                       stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
929                                       stat.nsecs[STAT_FLUSH],
930                                                 NSEC_PER_MSEC),
931                 stat.ios[STAT_DISCARD],
932                 stat.merges[STAT_DISCARD],
933                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_DISCARD],
934                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD], NSEC_PER_MSEC),
935                 stat.ios[STAT_FLUSH],
936                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH], NSEC_PER_MSEC));
937 }
938
939 ssize_t part_inflight_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
940                            char *buf)
941 {
942         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
943         struct request_queue *q = bdev->bd_disk->queue;
944         unsigned int inflight[2];
945
946         if (queue_is_mq(q))
947                 blk_mq_in_flight_rw(q, bdev, inflight);
948         else
949                 part_in_flight_rw(bdev, inflight);
950
951         return sprintf(buf, "%8u %8u\n", inflight[0], inflight[1]);
952 }
953
954 static ssize_t disk_capability_show(struct device *dev,
955                                     struct device_attribute *attr, char *buf)
956 {
957         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
958
959         return sprintf(buf, "%x\n", disk->flags);
960 }
961
962 static ssize_t disk_alignment_offset_show(struct device *dev,
963                                           struct device_attribute *attr,
964                                           char *buf)
965 {
966         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
967
968         return sprintf(buf, "%d\n", queue_alignment_offset(disk->queue));
969 }
970
971 static ssize_t disk_discard_alignment_show(struct device *dev,
972                                            struct device_attribute *attr,
973                                            char *buf)
974 {
975         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
976
977         return sprintf(buf, "%d\n", queue_discard_alignment(disk->queue));
978 }
979
980 static DEVICE_ATTR(range, 0444, disk_range_show, NULL);
981 static DEVICE_ATTR(ext_range, 0444, disk_ext_range_show, NULL);
982 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, disk_removable_show, NULL);
983 static DEVICE_ATTR(hidden, 0444, disk_hidden_show, NULL);
984 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, disk_ro_show, NULL);
985 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
986 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, disk_alignment_offset_show, NULL);
987 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, disk_discard_alignment_show, NULL);
988 static DEVICE_ATTR(capability, 0444, disk_capability_show, NULL);
989 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
990 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
991 static DEVICE_ATTR(badblocks, 0644, disk_badblocks_show, disk_badblocks_store);
992
993 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
994 ssize_t part_fail_show(struct device *dev,
995                        struct device_attribute *attr, char *buf)
996 {
997         return sprintf(buf, "%d\n", dev_to_bdev(dev)->bd_make_it_fail);
998 }
999
1000 ssize_t part_fail_store(struct device *dev,
1001                         struct device_attribute *attr,
1002                         const char *buf, size_t count)
1003 {
1004         int i;
1005
1006         if (count > 0 && sscanf(buf, "%d", &i) > 0)
1007                 dev_to_bdev(dev)->bd_make_it_fail = i;
1008
1009         return count;
1010 }
1011
1012 static struct device_attribute dev_attr_fail =
1013         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
1014 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1015
1016 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1017 static struct device_attribute dev_attr_fail_timeout =
1018         __ATTR(io-timeout-fail, 0644, part_timeout_show, part_timeout_store);
1019 #endif
1020
1021 static struct attribute *disk_attrs[] = {
1022         &dev_attr_range.attr,
1023         &dev_attr_ext_range.attr,
1024         &dev_attr_removable.attr,
1025         &dev_attr_hidden.attr,
1026         &dev_attr_ro.attr,
1027         &dev_attr_size.attr,
1028         &dev_attr_alignment_offset.attr,
1029         &dev_attr_discard_alignment.attr,
1030         &dev_attr_capability.attr,
1031         &dev_attr_stat.attr,
1032         &dev_attr_inflight.attr,
1033         &dev_attr_badblocks.attr,
1034         &dev_attr_events.attr,
1035         &dev_attr_events_async.attr,
1036         &dev_attr_events_poll_msecs.attr,
1037 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1038         &dev_attr_fail.attr,
1039 #endif
1040 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1041         &dev_attr_fail_timeout.attr,
1042 #endif
1043         NULL
1044 };
1045
1046 static umode_t disk_visible(struct kobject *kobj, struct attribute *a, int n)
1047 {
1048         struct device *dev = container_of(kobj, typeof(*dev), kobj);
1049         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1050
1051         if (a == &dev_attr_badblocks.attr && !disk->bb)
1052                 return 0;
1053         return a->mode;
1054 }
1055
1056 static struct attribute_group disk_attr_group = {
1057         .attrs = disk_attrs,
1058         .is_visible = disk_visible,
1059 };
1060
1061 static const struct attribute_group *disk_attr_groups[] = {
1062         &disk_attr_group,
1063         NULL
1064 };
1065
1066 /**
1067  * disk_release - releases all allocated resources of the gendisk
1068  * @dev: the device representing this disk
1069  *
1070  * This function releases all allocated resources of the gendisk.
1071  *
1072  * Drivers which used __device_add_disk() have a gendisk with a request_queue
1073  * assigned. Since the request_queue sits on top of the gendisk for these
1074  * drivers we also call blk_put_queue() for them, and we expect the
1075  * request_queue refcount to reach 0 at this point, and so the request_queue
1076  * will also be freed prior to the disk.
1077  *
1078  * Context: can sleep
1079  */
1080 static void disk_release(struct device *dev)
1081 {
1082         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1083
1084         might_sleep();
1085
1086         if (MAJOR(dev->devt) == BLOCK_EXT_MAJOR)
1087                 blk_free_ext_minor(MINOR(dev->devt));
1088         disk_release_events(disk);
1089         kfree(disk->random);
1090         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1091         if (test_bit(GD_QUEUE_REF, &disk->state) && disk->queue)
1092                 blk_put_queue(disk->queue);
1093         iput(disk->part0->bd_inode);    /* frees the disk */
1094 }
1095 struct class block_class = {
1096         .name           = "block",
1097 };
1098
1099 static char *block_devnode(struct device *dev, umode_t *mode,
1100                            kuid_t *uid, kgid_t *gid)
1101 {
1102         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1103
1104         if (disk->fops->devnode)
1105                 return disk->fops->devnode(disk, mode);
1106         return NULL;
1107 }
1108
1109 const struct device_type disk_type = {
1110         .name           = "disk",
1111         .groups         = disk_attr_groups,
1112         .release        = disk_release,
1113         .devnode        = block_devnode,
1114 };
1115
1116 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1117 /*
1118  * aggregate disk stat collector.  Uses the same stats that the sysfs
1119  * entries do, above, but makes them available through one seq_file.
1120  *
1121  * The output looks suspiciously like /proc/partitions with a bunch of
1122  * extra fields.
1123  */
1124 static int diskstats_show(struct seq_file *seqf, void *v)
1125 {
1126         struct gendisk *gp = v;
1127         struct block_device *hd;
1128         unsigned int inflight;
1129         struct disk_stats stat;
1130         unsigned long idx;
1131
1132         /*
1133         if (&disk_to_dev(gp)->kobj.entry == block_class.devices.next)
1134                 seq_puts(seqf,  "major minor name"
1135                                 "     rio rmerge rsect ruse wio wmerge "
1136                                 "wsect wuse running use aveq"
1137                                 "\n\n");
1138         */
1139
1140         rcu_read_lock();
1141         xa_for_each(&gp->part_tbl, idx, hd) {
1142                 if (bdev_is_partition(hd) && !bdev_nr_sectors(hd))
1143                         continue;
1144                 part_stat_read_all(hd, &stat);
1145                 if (queue_is_mq(gp->queue))
1146                         inflight = blk_mq_in_flight(gp->queue, hd);
1147                 else
1148                         inflight = part_in_flight(hd);
1149
1150                 seq_printf(seqf, "%4d %7d %pg "
1151                            "%lu %lu %lu %u "
1152                            "%lu %lu %lu %u "
1153                            "%u %u %u "
1154                            "%lu %lu %lu %u "
1155                            "%lu %u"
1156                            "\n",
1157                            MAJOR(hd->bd_dev), MINOR(hd->bd_dev), hd,
1158                            stat.ios[STAT_READ],
1159                            stat.merges[STAT_READ],
1160                            stat.sectors[STAT_READ],
1161                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ],
1162                                                         NSEC_PER_MSEC),
1163                            stat.ios[STAT_WRITE],
1164                            stat.merges[STAT_WRITE],
1165                            stat.sectors[STAT_WRITE],
1166                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE],
1167                                                         NSEC_PER_MSEC),
1168                            inflight,
1169                            jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
1170                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
1171                                                  stat.nsecs[STAT_WRITE] +
1172                                                  stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
1173                                                  stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1174                                                         NSEC_PER_MSEC),
1175                            stat.ios[STAT_DISCARD],
1176                            stat.merges[STAT_DISCARD],
1177                            stat.sectors[STAT_DISCARD],
1178                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD],
1179                                                  NSEC_PER_MSEC),
1180                            stat.ios[STAT_FLUSH],
1181                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1182                                                  NSEC_PER_MSEC)
1183                         );
1184         }
1185         rcu_read_unlock();
1186
1187         return 0;
1188 }
1189
1190 static const struct seq_operations diskstats_op = {
1191         .start  = disk_seqf_start,
1192         .next   = disk_seqf_next,
1193         .stop   = disk_seqf_stop,
1194         .show   = diskstats_show
1195 };
1196
1197 static int __init proc_genhd_init(void)
1198 {
1199         proc_create_seq("diskstats", 0, NULL, &diskstats_op);
1200         proc_create_seq("partitions", 0, NULL, &partitions_op);
1201         return 0;
1202 }
1203 module_init(proc_genhd_init);
1204 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1205
1206 dev_t part_devt(struct gendisk *disk, u8 partno)
1207 {
1208         struct block_device *part;
1209         dev_t devt = 0;
1210
1211         rcu_read_lock();
1212         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
1213         if (part)
1214                 devt = part->bd_dev;
1215         rcu_read_unlock();
1216
1217         return devt;
1218 }
1219
1220 dev_t blk_lookup_devt(const char *name, int partno)
1221 {
1222         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
1223         struct class_dev_iter iter;
1224         struct device *dev;
1225
1226         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
1227         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
1228                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1229
1230                 if (strcmp(dev_name(dev), name))
1231                         continue;
1232
1233                 if (partno < disk->minors) {
1234                         /* We need to return the right devno, even
1235                          * if the partition doesn't exist yet.
1236                          */
1237                         devt = MKDEV(MAJOR(dev->devt),
1238                                      MINOR(dev->devt) + partno);
1239                 } else {
1240                         devt = part_devt(disk, partno);
1241                         if (devt)
1242                                 break;
1243                 }
1244         }
1245         class_dev_iter_exit(&iter);
1246         return devt;
1247 }
1248
1249 struct gendisk *__alloc_disk_node(int minors, int node_id)
1250 {
1251         struct gendisk *disk;
1252
1253         disk = kzalloc_node(sizeof(struct gendisk), GFP_KERNEL, node_id);
1254         if (!disk)
1255                 return NULL;
1256
1257         disk->part0 = bdev_alloc(disk, 0);
1258         if (!disk->part0)
1259                 goto out_free_disk;
1260
1261         disk->node_id = node_id;
1262         mutex_init(&disk->open_mutex);
1263         xa_init(&disk->part_tbl);
1264         if (xa_insert(&disk->part_tbl, 0, disk->part0, GFP_KERNEL))
1265                 goto out_destroy_part_tbl;
1266
1267         disk->minors = minors;
1268         rand_initialize_disk(disk);
1269         disk_to_dev(disk)->class = &block_class;
1270         disk_to_dev(disk)->type = &disk_type;
1271         device_initialize(disk_to_dev(disk));
1272         inc_diskseq(disk);
1273
1274         return disk;
1275
1276 out_destroy_part_tbl:
1277         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1278         iput(disk->part0->bd_inode);
1279 out_free_disk:
1280         kfree(disk);
1281         return NULL;
1282 }
1283 EXPORT_SYMBOL(__alloc_disk_node);
1284
1285 struct gendisk *__blk_alloc_disk(int node)
1286 {
1287         struct request_queue *q;
1288         struct gendisk *disk;
1289
1290         q = blk_alloc_queue(node);
1291         if (!q)
1292                 return NULL;
1293
1294         disk = __alloc_disk_node(0, node);
1295         if (!disk) {
1296                 blk_cleanup_queue(q);
1297                 return NULL;
1298         }
1299         disk->queue = q;
1300         return disk;
1301 }
1302 EXPORT_SYMBOL(__blk_alloc_disk);
1303
1304 /**
1305  * put_disk - decrements the gendisk refcount
1306  * @disk: the struct gendisk to decrement the refcount for
1307  *
1308  * This decrements the refcount for the struct gendisk. When this reaches 0
1309  * we'll have disk_release() called.
1310  *
1311  * Context: Any context, but the last reference must not be dropped from
1312  *          atomic context.
1313  */
1314 void put_disk(struct gendisk *disk)
1315 {
1316         if (disk)
1317                 put_device(disk_to_dev(disk));
1318 }
1319 EXPORT_SYMBOL(put_disk);
1320
1321 /**
1322  * blk_cleanup_disk - shutdown a gendisk allocated by blk_alloc_disk
1323  * @disk: gendisk to shutdown
1324  *
1325  * Mark the queue hanging off @disk DYING, drain all pending requests, then mark
1326  * the queue DEAD, destroy and put it and the gendisk structure.
1327  *
1328  * Context: can sleep
1329  */
1330 void blk_cleanup_disk(struct gendisk *disk)
1331 {
1332         blk_cleanup_queue(disk->queue);
1333         put_disk(disk);
1334 }
1335 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_disk);
1336
1337 static void set_disk_ro_uevent(struct gendisk *gd, int ro)
1338 {
1339         char event[] = "DISK_RO=1";
1340         char *envp[] = { event, NULL };
1341
1342         if (!ro)
1343                 event[8] = '0';
1344         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(gd)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1345 }
1346
1347 /**
1348  * set_disk_ro - set a gendisk read-only
1349  * @disk:       gendisk to operate on
1350  * @read_only:  %true to set the disk read-only, %false set the disk read/write
1351  *
1352  * This function is used to indicate whether a given disk device should have its
1353  * read-only flag set. set_disk_ro() is typically used by device drivers to
1354  * indicate whether the underlying physical device is write-protected.
1355  */
1356 void set_disk_ro(struct gendisk *disk, bool read_only)
1357 {
1358         if (read_only) {
1359                 if (test_and_set_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1360                         return;
1361         } else {
1362                 if (!test_and_clear_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1363                         return;
1364         }
1365         set_disk_ro_uevent(disk, read_only);
1366 }
1367 EXPORT_SYMBOL(set_disk_ro);
1368
1369 int bdev_read_only(struct block_device *bdev)
1370 {
1371         return bdev->bd_read_only || get_disk_ro(bdev->bd_disk);
1372 }
1373 EXPORT_SYMBOL(bdev_read_only);
1374
1375 void inc_diskseq(struct gendisk *disk)
1376 {
1377         disk->diskseq = atomic64_inc_return(&diskseq);
1378 }