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