block/genhd.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  gendisk handling
   4  *
   5  * Portions Copyright (C) 2020 Christoph Hellwig
   6  */
   7
   8 #include <linux/module.h>
   9 #include <linux/ctype.h>
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/kdev_t.h>
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/blkdev.h>
  14 #include <linux/backing-dev.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/spinlock.h>
  17 #include <linux/proc_fs.h>
  18 #include <linux/seq_file.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/kmod.h>
  21 #include <linux/major.h>
  22 #include <linux/mutex.h>
  23 #include <linux/idr.h>
  24 #include <linux/log2.h>
  25 #include <linux/pm_runtime.h>
  26 #include <linux/badblocks.h>
  27 #include <linux/part_stat.h>
  28 #include "blk-throttle.h"
  29
  30 #include "blk.h"
  31 #include "blk-mq-sched.h"
  32 #include "blk-rq-qos.h"
  33 #include "blk-cgroup.h"
  34
  35 static struct kobject *block_depr;
  36
  37 /*
  38  * Unique, monotonically increasing sequential number associated with block
  39  * devices instances (i.e. incremented each time a device is attached).
  40  * Associating uevents with block devices in userspace is difficult and racy:
  41  * the uevent netlink socket is lossy, and on slow and overloaded systems has
  42  * a very high latency.
  43  * Block devices do not have exclusive owners in userspace, any process can set
  44  * one up (e.g. loop devices). Moreover, device names can be reused (e.g. loop0
  45  * can be reused again and again).
  46  * A userspace process setting up a block device and watching for its events
  47  * cannot thus reliably tell whether an event relates to the device it just set
  48  * up or another earlier instance with the same name.
  49  * This sequential number allows userspace processes to solve this problem, and
  50  * uniquely associate an uevent to the lifetime to a device.
  51  */
  52 static atomic64_t diskseq;
  53
  54 /* for extended dynamic devt allocation, currently only one major is used */
  55 #define NR_EXT_DEVT             (1 << MINORBITS)
  56 static DEFINE_IDA(ext_devt_ida);
  57
  58 void set_capacity(struct gendisk *disk, sector_t sectors)
  59 {
  60         struct block_device *bdev = disk->part0;
  61
  62         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
  63         i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)sectors << SECTOR_SHIFT);
  64         bdev->bd_nr_sectors = sectors;
  65         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
  66 }
  67 EXPORT_SYMBOL(set_capacity);
  68
  69 /*
  70  * Set disk capacity and notify if the size is not currently zero and will not
  71  * be set to zero.  Returns true if a uevent was sent, otherwise false.
  72  */
  73 bool set_capacity_and_notify(struct gendisk *disk, sector_t size)
  74 {
  75         sector_t capacity = get_capacity(disk);
  76         char *envp[] = { "RESIZE=1", NULL };
  77
  78         set_capacity(disk, size);
  79
  80         /*
  81          * Only print a message and send a uevent if the gendisk is user visible
  82          * and alive.  This avoids spamming the log and udev when setting the
  83          * initial capacity during probing.
  84          */
  85         if (size == capacity ||
  86             !disk_live(disk) ||
  87             (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
  88                 return false;
  89
  90         pr_info("%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
  91                 disk->disk_name, capacity, size);
  92
  93         /*
  94          * Historically we did not send a uevent for changes to/from an empty
  95          * device.
  96          */
  97         if (!capacity || !size)
  98                 return false;
  99         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
 100         return true;
 101 }
 102 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_capacity_and_notify);
 103
 104 static void part_stat_read_all(struct block_device *part,
 105                 struct disk_stats *stat)
 106 {
 107         int cpu;
 108
 109         memset(stat, 0, sizeof(struct disk_stats));
 110         for_each_possible_cpu(cpu) {
 111                 struct disk_stats *ptr = per_cpu_ptr(part->bd_stats, cpu);
 112                 int group;
 113
 114                 for (group = 0; group < NR_STAT_GROUPS; group++) {
 115                         stat->nsecs[group] += ptr->nsecs[group];
 116                         stat->sectors[group] += ptr->sectors[group];
 117                         stat->ios[group] += ptr->ios[group];
 118                         stat->merges[group] += ptr->merges[group];
 119                 }
 120
 121                 stat->io_ticks += ptr->io_ticks;
 122         }
 123 }
 124
 125 static unsigned int part_in_flight(struct block_device *part)
 126 {
 127         unsigned int inflight = 0;
 128         int cpu;
 129
 130         for_each_possible_cpu(cpu) {
 131                 inflight += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu) +
 132                             part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
 133         }
 134         if ((int)inflight < 0)
 135                 inflight = 0;
 136
 137         return inflight;
 138 }
 139
 140 static void part_in_flight_rw(struct block_device *part,
 141                 unsigned int inflight[2])
 142 {
 143         int cpu;
 144
 145         inflight[0] = 0;
 146         inflight[1] = 0;
 147         for_each_possible_cpu(cpu) {
 148                 inflight[0] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
 149                 inflight[1] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
 150         }
 151         if ((int)inflight[0] < 0)
 152                 inflight[0] = 0;
 153         if ((int)inflight[1] < 0)
 154                 inflight[1] = 0;
 155 }
 156
 157 /*
 158  * Can be deleted altogether. Later.
 159  *
 160  */
 161 #define BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE 255
 162 static struct blk_major_name {
 163         struct blk_major_name *next;
 164         int major;
 165         char name[16];
 166 #ifdef CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD
 167         void (*probe)(dev_t devt);
 168 #endif
 169 } *major_names[BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE];
 170 static DEFINE_MUTEX(major_names_lock);
 171 static DEFINE_SPINLOCK(major_names_spinlock);
 172
 173 /* index in the above - for now: assume no multimajor ranges */
 174 static inline int major_to_index(unsigned major)
 175 {
 176         return major % BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
 177 }
 178
 179 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 180 void blkdev_show(struct seq_file *seqf, off_t offset)
 181 {
 182         struct blk_major_name *dp;
 183
 184         spin_lock(&major_names_spinlock);
 185         for (dp = major_names[major_to_index(offset)]; dp; dp = dp->next)
 186                 if (dp->major == offset)
 187                         seq_printf(seqf, "%3d %s\n", dp->major, dp->name);
 188         spin_unlock(&major_names_spinlock);
 189 }
 190 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 191
 192 /**
 193  * __register_blkdev - register a new block device
 194  *
 195  * @major: the requested major device number [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]. If
 196  *         @major = 0, try to allocate any unused major number.
 197  * @name: the name of the new block device as a zero terminated string
 198  * @probe: pre-devtmpfs / pre-udev callback used to create disks when their
 199  *         pre-created device node is accessed. When a probe call uses
 200  *         add_disk() and it fails the driver must cleanup resources. This
 201  *         interface may soon be removed.
 202  *
 203  * The @name must be unique within the system.
 204  *
 205  * The return value depends on the @major input parameter:
 206  *
 207  *  - if a major device number was requested in range [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]
 208  *    then the function returns zero on success, or a negative error code
 209  *  - if any unused major number was requested with @major = 0 parameter
 210  *    then the return value is the allocated major number in range
 211  *    [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1] or a negative error code otherwise
 212  *
 213  * See Documentation/admin-guide/devices.txt for the list of allocated
 214  * major numbers.
 215  *
 216  * Use register_blkdev instead for any new code.
 217  */
 218 int __register_blkdev(unsigned int major, const char *name,
 219                 void (*probe)(dev_t devt))
 220 {
 221         struct blk_major_name **n, *p;
 222         int index, ret = 0;
 223
 224         mutex_lock(&major_names_lock);
 225
 226         /* temporary */
 227         if (major == 0) {
 228                 for (index = ARRAY_SIZE(major_names)-1; index > 0; index--) {
 229                         if (major_names[index] == NULL)
 230                                 break;
 231                 }
 232
 233                 if (index == 0) {
 234                         printk("%s: failed to get major for %s\n",
 235                                __func__, name);
 236                         ret = -EBUSY;
 237                         goto out;
 238                 }
 239                 major = index;
 240                 ret = major;
 241         }
 242
 243         if (major >= BLKDEV_MAJOR_MAX) {
 244                 pr_err("%s: major requested (%u) is greater than the maximum (%u) for %s\n",
 245                        __func__, major, BLKDEV_MAJOR_MAX-1, name);
 246
 247                 ret = -EINVAL;
 248                 goto out;
 249         }
 250
 251         p = kmalloc(sizeof(struct blk_major_name), GFP_KERNEL);
 252         if (p == NULL) {
 253                 ret = -ENOMEM;
 254                 goto out;
 255         }
 256
 257         p->major = major;
 258 #ifdef CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD
 259         p->probe = probe;
 260 #endif
 261         strlcpy(p->name, name, sizeof(p->name));
 262         p->next = NULL;
 263         index = major_to_index(major);
 264
 265         spin_lock(&major_names_spinlock);
 266         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next) {
 267                 if ((*n)->major == major)
 268                         break;
 269         }
 270         if (!*n)
 271                 *n = p;
 272         else
 273                 ret = -EBUSY;
 274         spin_unlock(&major_names_spinlock);
 275
 276         if (ret < 0) {
 277                 printk("register_blkdev: cannot get major %u for %s\n",
 278                        major, name);
 279                 kfree(p);
 280         }
 281 out:
 282         mutex_unlock(&major_names_lock);
 283         return ret;
 284 }
 285 EXPORT_SYMBOL(__register_blkdev);
 286
 287 void unregister_blkdev(unsigned int major, const char *name)
 288 {
 289         struct blk_major_name **n;
 290         struct blk_major_name *p = NULL;
 291         int index = major_to_index(major);
 292
 293         mutex_lock(&major_names_lock);
 294         spin_lock(&major_names_spinlock);
 295         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next)
 296                 if ((*n)->major == major)
 297                         break;
 298         if (!*n || strcmp((*n)->name, name)) {
 299                 WARN_ON(1);
 300         } else {
 301                 p = *n;
 302                 *n = p->next;
 303         }
 304         spin_unlock(&major_names_spinlock);
 305         mutex_unlock(&major_names_lock);
 306         kfree(p);
 307 }
 308
 309 EXPORT_SYMBOL(unregister_blkdev);
 310
 311 int blk_alloc_ext_minor(void)
 312 {
 313         int idx;
 314
 315         idx = ida_alloc_range(&ext_devt_ida, 0, NR_EXT_DEVT - 1, GFP_KERNEL);
 316         if (idx == -ENOSPC)
 317                 return -EBUSY;
 318         return idx;
 319 }
 320
 321 void blk_free_ext_minor(unsigned int minor)
 322 {
 323         ida_free(&ext_devt_ida, minor);
 324 }
 325
 326 static char *bdevt_str(dev_t devt, char *buf)
 327 {
 328         if (MAJOR(devt) <= 0xff && MINOR(devt) <= 0xff) {
 329                 char tbuf[BDEVT_SIZE];
 330                 snprintf(tbuf, BDEVT_SIZE, "%02x%02x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
 331                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%-9s", tbuf);
 332         } else
 333                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%03x:%05x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
 334
 335         return buf;
 336 }
 337
 338 void disk_uevent(struct gendisk *disk, enum kobject_action action)
 339 {
 340         struct block_device *part;
 341         unsigned long idx;
 342
 343         rcu_read_lock();
 344         xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
 345                 if (bdev_is_partition(part) && !bdev_nr_sectors(part))
 346                         continue;
 347                 if (!kobject_get_unless_zero(&part->bd_device.kobj))
 348                         continue;
 349
 350                 rcu_read_unlock();
 351                 kobject_uevent(bdev_kobj(part), action);
 352                 put_device(&part->bd_device);
 353                 rcu_read_lock();
 354         }
 355         rcu_read_unlock();
 356 }
 357 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_uevent);
 358
 359 int disk_scan_partitions(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 360 {
 361         struct block_device *bdev;
 362         int ret = 0;
 363
 364         if (disk->flags & (GENHD_FL_NO_PART | GENHD_FL_HIDDEN))
 365                 return -EINVAL;
 366         if (test_bit(GD_SUPPRESS_PART_SCAN, &disk->state))
 367                 return -EINVAL;
 368         if (disk->open_partitions)
 369                 return -EBUSY;
 370
 371         /*
 372          * If the device is opened exclusively by current thread already, it's
 373          * safe to scan partitons, otherwise, use bd_prepare_to_claim() to
 374          * synchronize with other exclusive openers and other partition
 375          * scanners.
 376          */
 377         if (!(mode & FMODE_EXCL)) {
 378                 ret = bd_prepare_to_claim(disk->part0, disk_scan_partitions);
 379                 if (ret)
 380                         return ret;
 381         }
 382
 383         set_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
 384         bdev = blkdev_get_by_dev(disk_devt(disk), mode & ~FMODE_EXCL, NULL);
 385         if (IS_ERR(bdev))
 386                 ret =  PTR_ERR(bdev);
 387         else
 388                 blkdev_put(bdev, mode & ~FMODE_EXCL);
 389
 390         /*
 391          * If blkdev_get_by_dev() failed early, GD_NEED_PART_SCAN is still set,
 392          * and this will cause that re-assemble partitioned raid device will
 393          * creat partition for underlying disk.
 394          */
 395         clear_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
 396         if (!(mode & FMODE_EXCL))
 397                 bd_abort_claiming(disk->part0, disk_scan_partitions);
 398         return ret;
 399 }
 400
 401 /**
 402  * device_add_disk - add disk information to kernel list
 403  * @parent: parent device for the disk
 404  * @disk: per-device partitioning information
 405  * @groups: Additional per-device sysfs groups
 406  *
 407  * This function registers the partitioning information in @disk
 408  * with the kernel.
 409  */
 410 int __must_check device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
 411                                  const struct attribute_group **groups)
 412
 413 {
 414         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
 415         int ret;
 416
 417         /* Only makes sense for bio-based to set ->poll_bio */
 418         if (queue_is_mq(disk->queue) && disk->fops->poll_bio)
 419                 return -EINVAL;
 420
 421         /*
 422          * The disk queue should now be all set with enough information about
 423          * the device for the elevator code to pick an adequate default
 424          * elevator if one is needed, that is, for devices requesting queue
 425          * registration.
 426          */
 427         elevator_init_mq(disk->queue);
 428
 429         /* Mark bdev as having a submit_bio, if needed */
 430         disk->part0->bd_has_submit_bio = disk->fops->submit_bio != NULL;
 431
 432         /*
 433          * If the driver provides an explicit major number it also must provide
 434          * the number of minors numbers supported, and those will be used to
 435          * setup the gendisk.
 436          * Otherwise just allocate the device numbers for both the whole device
 437          * and all partitions from the extended dev_t space.
 438          */
 439         ret = -EINVAL;
 440         if (disk->major) {
 441                 if (WARN_ON(!disk->minors))
 442                         goto out_exit_elevator;
 443
 444                 if (disk->minors > DISK_MAX_PARTS) {
 445                         pr_err("block: can't allocate more than %d partitions\n",
 446                                 DISK_MAX_PARTS);
 447                         disk->minors = DISK_MAX_PARTS;
 448                 }
 449                 if (disk->first_minor + disk->minors > MINORMASK + 1)
 450                         goto out_exit_elevator;
 451         } else {
 452                 if (WARN_ON(disk->minors))
 453                         goto out_exit_elevator;
 454
 455                 ret = blk_alloc_ext_minor();
 456                 if (ret < 0)
 457                         goto out_exit_elevator;
 458                 disk->major = BLOCK_EXT_MAJOR;
 459                 disk->first_minor = ret;
 460         }
 461
 462         /* delay uevents, until we scanned partition table */
 463         dev_set_uevent_suppress(ddev, 1);
 464
 465         ddev->parent = parent;
 466         ddev->groups = groups;
 467         dev_set_name(ddev, "%s", disk->disk_name);
 468         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 469                 ddev->devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor);
 470         ret = device_add(ddev);
 471         if (ret)
 472                 goto out_free_ext_minor;
 473
 474         ret = disk_alloc_events(disk);
 475         if (ret)
 476                 goto out_device_del;
 477
 478         if (!sysfs_deprecated) {
 479                 ret = sysfs_create_link(block_depr, &ddev->kobj,
 480                                         kobject_name(&ddev->kobj));
 481                 if (ret)
 482                         goto out_device_del;
 483         }
 484
 485         /*
 486          * avoid probable deadlock caused by allocating memory with
 487          * GFP_KERNEL in runtime_resume callback of its all ancestor
 488          * devices
 489          */
 490         pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, true);
 491
 492         ret = blk_integrity_add(disk);
 493         if (ret)
 494                 goto out_del_block_link;
 495
 496         disk->part0->bd_holder_dir =
 497                 kobject_create_and_add("holders", &ddev->kobj);
 498         if (!disk->part0->bd_holder_dir) {
 499                 ret = -ENOMEM;
 500                 goto out_del_integrity;
 501         }
 502         disk->slave_dir = kobject_create_and_add("slaves", &ddev->kobj);
 503         if (!disk->slave_dir) {
 504                 ret = -ENOMEM;
 505                 goto out_put_holder_dir;
 506         }
 507
 508         ret = blk_register_queue(disk);
 509         if (ret)
 510                 goto out_put_slave_dir;
 511
 512         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
 513                 ret = bdi_register(disk->bdi, "%u:%u",
 514                                    disk->major, disk->first_minor);
 515                 if (ret)
 516                         goto out_unregister_queue;
 517                 bdi_set_owner(disk->bdi, ddev);
 518                 ret = sysfs_create_link(&ddev->kobj,
 519                                         &disk->bdi->dev->kobj, "bdi");
 520                 if (ret)
 521                         goto out_unregister_bdi;
 522
 523                 /* Make sure the first partition scan will be proceed */
 524                 if (get_capacity(disk) && !(disk->flags & GENHD_FL_NO_PART) &&
 525                     !test_bit(GD_SUPPRESS_PART_SCAN, &disk->state))
 526                         set_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
 527
 528                 bdev_add(disk->part0, ddev->devt);
 529                 if (get_capacity(disk))
 530                         disk_scan_partitions(disk, FMODE_READ);
 531
 532                 /*
 533                  * Announce the disk and partitions after all partitions are
 534                  * created. (for hidden disks uevents remain suppressed forever)
 535                  */
 536                 dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
 537                 disk_uevent(disk, KOBJ_ADD);
 538         } else {
 539                 /*
 540                  * Even if the block_device for a hidden gendisk is not
 541                  * registered, it needs to have a valid bd_dev so that the
 542                  * freeing of the dynamic major works.
 543                  */
 544                 disk->part0->bd_dev = MKDEV(disk->major, disk->first_minor);
 545         }
 546
 547         disk_update_readahead(disk);
 548         disk_add_events(disk);
 549         set_bit(GD_ADDED, &disk->state);
 550         return 0;
 551
 552 out_unregister_bdi:
 553         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 554                 bdi_unregister(disk->bdi);
 555 out_unregister_queue:
 556         blk_unregister_queue(disk);
 557         rq_qos_exit(disk->queue);
 558 out_put_slave_dir:
 559         kobject_put(disk->slave_dir);
 560         disk->slave_dir = NULL;
 561 out_put_holder_dir:
 562         kobject_put(disk->part0->bd_holder_dir);
 563 out_del_integrity:
 564         blk_integrity_del(disk);
 565 out_del_block_link:
 566         if (!sysfs_deprecated)
 567                 sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(ddev));
 568 out_device_del:
 569         device_del(ddev);
 570 out_free_ext_minor:
 571         if (disk->major == BLOCK_EXT_MAJOR)
 572                 blk_free_ext_minor(disk->first_minor);
 573 out_exit_elevator:
 574         if (disk->queue->elevator)
 575                 elevator_exit(disk->queue);
 576         return ret;
 577 }
 578 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk);
 579
 580 /**
 581  * blk_mark_disk_dead - mark a disk as dead
 582  * @disk: disk to mark as dead
 583  *
 584  * Mark as disk as dead (e.g. surprise removed) and don't accept any new I/O
 585  * to this disk.
 586  */
 587 void blk_mark_disk_dead(struct gendisk *disk)
 588 {
 589         set_bit(GD_DEAD, &disk->state);
 590         blk_queue_start_drain(disk->queue);
 591
 592         /*
 593          * Stop buffered writers from dirtying pages that can't be written out.
 594          */
 595         set_capacity_and_notify(disk, 0);
 596 }
 597 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mark_disk_dead);
 598
 599 /**
 600  * del_gendisk - remove the gendisk
 601  * @disk: the struct gendisk to remove
 602  *
 603  * Removes the gendisk and all its associated resources. This deletes the
 604  * partitions associated with the gendisk, and unregisters the associated
 605  * request_queue.
 606  *
 607  * This is the counter to the respective __device_add_disk() call.
 608  *
 609  * The final removal of the struct gendisk happens when its refcount reaches 0
 610  * with put_disk(), which should be called after del_gendisk(), if
 611  * __device_add_disk() was used.
 612  *
 613  * Drivers exist which depend on the release of the gendisk to be synchronous,
 614  * it should not be deferred.
 615  *
 616  * Context: can sleep
 617  */
 618 void del_gendisk(struct gendisk *disk)
 619 {
 620         struct request_queue *q = disk->queue;
 621
 622         might_sleep();
 623
 624         if (WARN_ON_ONCE(!disk_live(disk) && !(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)))
 625                 return;
 626
 627         blk_integrity_del(disk);
 628         disk_del_events(disk);
 629
 630         mutex_lock(&disk->open_mutex);
 631         remove_inode_hash(disk->part0->bd_inode);
 632         blk_drop_partitions(disk);
 633         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
 634
 635         fsync_bdev(disk->part0);
 636         __invalidate_device(disk->part0, true);
 637
 638         /*
 639          * Fail any new I/O.
 640          */
 641         set_bit(GD_DEAD, &disk->state);
 642         if (test_bit(GD_OWNS_QUEUE, &disk->state))
 643                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
 644         set_capacity(disk, 0);
 645
 646         /*
 647          * Prevent new I/O from crossing bio_queue_enter().
 648          */
 649         blk_queue_start_drain(q);
 650
 651         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
 652                 sysfs_remove_link(&disk_to_dev(disk)->kobj, "bdi");
 653
 654                 /*
 655                  * Unregister bdi before releasing device numbers (as they can
 656                  * get reused and we'd get clashes in sysfs).
 657                  */
 658                 bdi_unregister(disk->bdi);
 659         }
 660
 661         blk_unregister_queue(disk);
 662
 663         kobject_put(disk->part0->bd_holder_dir);
 664         kobject_put(disk->slave_dir);
 665         disk->slave_dir = NULL;
 666
 667         part_stat_set_all(disk->part0, 0);
 668         disk->part0->bd_stamp = 0;
 669         if (!sysfs_deprecated)
 670                 sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(disk_to_dev(disk)));
 671         pm_runtime_set_memalloc_noio(disk_to_dev(disk), false);
 672         device_del(disk_to_dev(disk));
 673
 674         blk_mq_freeze_queue_wait(q);
 675
 676         blk_throtl_cancel_bios(disk);
 677
 678         blk_sync_queue(q);
 679         blk_flush_integrity();
 680
 681         if (queue_is_mq(q))
 682                 blk_mq_cancel_work_sync(q);
 683
 684         blk_mq_quiesce_queue(q);
 685         if (q->elevator) {
 686                 mutex_lock(&q->sysfs_lock);
 687                 elevator_exit(q);
 688                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
 689         }
 690         rq_qos_exit(q);
 691         blk_mq_unquiesce_queue(q);
 692
 693         /*
 694          * If the disk does not own the queue, allow using passthrough requests
 695          * again.  Else leave the queue frozen to fail all I/O.
 696          */
 697         if (!test_bit(GD_OWNS_QUEUE, &disk->state)) {
 698                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_INIT_DONE, q);
 699                 __blk_mq_unfreeze_queue(q, true);
 700         } else {
 701                 if (queue_is_mq(q))
 702                         blk_mq_exit_queue(q);
 703         }
 704 }
 705 EXPORT_SYMBOL(del_gendisk);
 706
 707 /**
 708  * invalidate_disk - invalidate the disk
 709  * @disk: the struct gendisk to invalidate
 710  *
 711  * A helper to invalidates the disk. It will clean the disk's associated
 712  * buffer/page caches and reset its internal states so that the disk
 713  * can be reused by the drivers.
 714  *
 715  * Context: can sleep
 716  */
 717 void invalidate_disk(struct gendisk *disk)
 718 {
 719         struct block_device *bdev = disk->part0;
 720
 721         invalidate_bdev(bdev);
 722         bdev->bd_inode->i_mapping->wb_err = 0;
 723         set_capacity(disk, 0);
 724 }
 725 EXPORT_SYMBOL(invalidate_disk);
 726
 727 /* sysfs access to bad-blocks list. */
 728 static ssize_t disk_badblocks_show(struct device *dev,
 729                                         struct device_attribute *attr,
 730                                         char *page)
 731 {
 732         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 733
 734         if (!disk->bb)
 735                 return sprintf(page, "\n");
 736
 737         return badblocks_show(disk->bb, page, 0);
 738 }
 739
 740 static ssize_t disk_badblocks_store(struct device *dev,
 741                                         struct device_attribute *attr,
 742                                         const char *page, size_t len)
 743 {
 744         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 745
 746         if (!disk->bb)
 747                 return -ENXIO;
 748
 749         return badblocks_store(disk->bb, page, len, 0);
 750 }
 751
 752 #ifdef CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD
 753 void blk_request_module(dev_t devt)
 754 {
 755         unsigned int major = MAJOR(devt);
 756         struct blk_major_name **n;
 757
 758         mutex_lock(&major_names_lock);
 759         for (n = &major_names[major_to_index(major)]; *n; n = &(*n)->next) {
 760                 if ((*n)->major == major && (*n)->probe) {
 761                         (*n)->probe(devt);
 762                         mutex_unlock(&major_names_lock);
 763                         return;
 764                 }
 765         }
 766         mutex_unlock(&major_names_lock);
 767
 768         if (request_module("block-major-%d-%d", MAJOR(devt), MINOR(devt)) > 0)
 769                 /* Make old-style 2.4 aliases work */
 770                 request_module("block-major-%d", MAJOR(devt));
 771 }
 772 #endif /* CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD */
 773
 774 /*
 775  * print a full list of all partitions - intended for places where the root
 776  * filesystem can't be mounted and thus to give the victim some idea of what
 777  * went wrong
 778  */
 779 void __init printk_all_partitions(void)
 780 {
 781         struct class_dev_iter iter;
 782         struct device *dev;
 783
 784         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
 785         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
 786                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 787                 struct block_device *part;
 788                 char devt_buf[BDEVT_SIZE];
 789                 unsigned long idx;
 790
 791                 /*
 792                  * Don't show empty devices or things that have been
 793                  * suppressed
 794                  */
 795                 if (get_capacity(disk) == 0 || (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 796                         continue;
 797
 798                 /*
 799                  * Note, unlike /proc/partitions, I am showing the numbers in
 800                  * hex - the same format as the root= option takes.
 801                  */
 802                 rcu_read_lock();
 803                 xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
 804                         if (!bdev_nr_sectors(part))
 805                                 continue;
 806                         printk("%s%s %10llu %pg %s",
 807                                bdev_is_partition(part) ? "  " : "",
 808                                bdevt_str(part->bd_dev, devt_buf),
 809                                bdev_nr_sectors(part) >> 1, part,
 810                                part->bd_meta_info ?
 811                                         part->bd_meta_info->uuid : "");
 812                         if (bdev_is_partition(part))
 813                                 printk("\n");
 814                         else if (dev->parent && dev->parent->driver)
 815                                 printk(" driver: %s\n",
 816                                         dev->parent->driver->name);
 817                         else
 818                                 printk(" (driver?)\n");
 819                 }
 820                 rcu_read_unlock();
 821         }
 822         class_dev_iter_exit(&iter);
 823 }
 824
 825 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 826 /* iterator */
 827 static void *disk_seqf_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
 828 {
 829         loff_t skip = *pos;
 830         struct class_dev_iter *iter;
 831         struct device *dev;
 832
 833         iter = kmalloc(sizeof(*iter), GFP_KERNEL);
 834         if (!iter)
 835                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 836
 837         seqf->private = iter;
 838         class_dev_iter_init(iter, &block_class, NULL, &disk_type);
 839         do {
 840                 dev = class_dev_iter_next(iter);
 841                 if (!dev)
 842                         return NULL;
 843         } while (skip--);
 844
 845         return dev_to_disk(dev);
 846 }
 847
 848 static void *disk_seqf_next(struct seq_file *seqf, void *v, loff_t *pos)
 849 {
 850         struct device *dev;
 851
 852         (*pos)++;
 853         dev = class_dev_iter_next(seqf->private);
 854         if (dev)
 855                 return dev_to_disk(dev);
 856
 857         return NULL;
 858 }
 859
 860 static void disk_seqf_stop(struct seq_file *seqf, void *v)
 861 {
 862         struct class_dev_iter *iter = seqf->private;
 863
 864         /* stop is called even after start failed :-( */
 865         if (iter) {
 866                 class_dev_iter_exit(iter);
 867                 kfree(iter);
 868                 seqf->private = NULL;
 869         }
 870 }
 871
 872 static void *show_partition_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
 873 {
 874         void *p;
 875
 876         p = disk_seqf_start(seqf, pos);
 877         if (!IS_ERR_OR_NULL(p) && !*pos)
 878                 seq_puts(seqf, "major minor  #blocks  name\n\n");
 879         return p;
 880 }
 881
 882 static int show_partition(struct seq_file *seqf, void *v)
 883 {
 884         struct gendisk *sgp = v;
 885         struct block_device *part;
 886         unsigned long idx;
 887
 888         if (!get_capacity(sgp) || (sgp->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 889                 return 0;
 890
 891         rcu_read_lock();
 892         xa_for_each(&sgp->part_tbl, idx, part) {
 893                 if (!bdev_nr_sectors(part))
 894                         continue;
 895                 seq_printf(seqf, "%4d  %7d %10llu %pg\n",
 896                            MAJOR(part->bd_dev), MINOR(part->bd_dev),
 897                            bdev_nr_sectors(part) >> 1, part);
 898         }
 899         rcu_read_unlock();
 900         return 0;
 901 }
 902
 903 static const struct seq_operations partitions_op = {
 904         .start  = show_partition_start,
 905         .next   = disk_seqf_next,
 906         .stop   = disk_seqf_stop,
 907         .show   = show_partition
 908 };
 909 #endif
 910
 911 static int __init genhd_device_init(void)
 912 {
 913         int error;
 914
 915         block_class.dev_kobj = sysfs_dev_block_kobj;
 916         error = class_register(&block_class);
 917         if (unlikely(error))
 918                 return error;
 919         blk_dev_init();
 920
 921         register_blkdev(BLOCK_EXT_MAJOR, "blkext");
 922
 923         /* create top-level block dir */
 924         if (!sysfs_deprecated)
 925                 block_depr = kobject_create_and_add("block", NULL);
 926         return 0;
 927 }
 928
 929 subsys_initcall(genhd_device_init);
 930
 931 static ssize_t disk_range_show(struct device *dev,
 932                                struct device_attribute *attr, char *buf)
 933 {
 934         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 935
 936         return sprintf(buf, "%d\n", disk->minors);
 937 }
 938
 939 static ssize_t disk_ext_range_show(struct device *dev,
 940                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 941 {
 942         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 943
 944         return sprintf(buf, "%d\n",
 945                 (disk->flags & GENHD_FL_NO_PART) ? 1 : DISK_MAX_PARTS);
 946 }
 947
 948 static ssize_t disk_removable_show(struct device *dev,
 949                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 950 {
 951         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 952
 953         return sprintf(buf, "%d\n",
 954                        (disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE ? 1 : 0));
 955 }
 956
 957 static ssize_t disk_hidden_show(struct device *dev,
 958                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 959 {
 960         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 961
 962         return sprintf(buf, "%d\n",
 963                        (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN ? 1 : 0));
 964 }
 965
 966 static ssize_t disk_ro_show(struct device *dev,
 967                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 968 {
 969         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 970
 971         return sprintf(buf, "%d\n", get_disk_ro(disk) ? 1 : 0);
 972 }
 973
 974 ssize_t part_size_show(struct device *dev,
 975                        struct device_attribute *attr, char *buf)
 976 {
 977         return sprintf(buf, "%llu\n", bdev_nr_sectors(dev_to_bdev(dev)));
 978 }
 979
 980 ssize_t part_stat_show(struct device *dev,
 981                        struct device_attribute *attr, char *buf)
 982 {
 983         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
 984         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 985         struct disk_stats stat;
 986         unsigned int inflight;
 987
 988         if (queue_is_mq(q))
 989                 inflight = blk_mq_in_flight(q, bdev);
 990         else
 991                 inflight = part_in_flight(bdev);
 992
 993         if (inflight) {
 994                 part_stat_lock();
 995                 update_io_ticks(bdev, jiffies, true);
 996                 part_stat_unlock();
 997         }
 998         part_stat_read_all(bdev, &stat);
 999         return sprintf(buf,
1000                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
1001                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
1002                 "%8u %8u %8u "
1003                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
1004                 "%8lu %8u"
1005                 "\n",
1006                 stat.ios[STAT_READ],
1007                 stat.merges[STAT_READ],
1008                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_READ],
1009                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ], NSEC_PER_MSEC),
1010                 stat.ios[STAT_WRITE],
1011                 stat.merges[STAT_WRITE],
1012                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_WRITE],
1013                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE], NSEC_PER_MSEC),
1014                 inflight,
1015                 jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
1016                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
1017                                       stat.nsecs[STAT_WRITE] +
1018                                       stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
1019                                       stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1020                                                 NSEC_PER_MSEC),
1021                 stat.ios[STAT_DISCARD],
1022                 stat.merges[STAT_DISCARD],
1023                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_DISCARD],
1024                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD], NSEC_PER_MSEC),
1025                 stat.ios[STAT_FLUSH],
1026                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH], NSEC_PER_MSEC));
1027 }
1028
1029 ssize_t part_inflight_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
1030                            char *buf)
1031 {
1032         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
1033         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1034         unsigned int inflight[2];
1035
1036         if (queue_is_mq(q))
1037                 blk_mq_in_flight_rw(q, bdev, inflight);
1038         else
1039                 part_in_flight_rw(bdev, inflight);
1040
1041         return sprintf(buf, "%8u %8u\n", inflight[0], inflight[1]);
1042 }
1043
1044 static ssize_t disk_capability_show(struct device *dev,
1045                                     struct device_attribute *attr, char *buf)
1046 {
1047         dev_warn_once(dev, "the capability attribute has been deprecated.\n");
1048         return sprintf(buf, "0\n");
1049 }
1050
1051 static ssize_t disk_alignment_offset_show(struct device *dev,
1052                                           struct device_attribute *attr,
1053                                           char *buf)
1054 {
1055         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1056
1057         return sprintf(buf, "%d\n", bdev_alignment_offset(disk->part0));
1058 }
1059
1060 static ssize_t disk_discard_alignment_show(struct device *dev,
1061                                            struct device_attribute *attr,
1062                                            char *buf)
1063 {
1064         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1065
1066         return sprintf(buf, "%d\n", bdev_alignment_offset(disk->part0));
1067 }
1068
1069 static ssize_t diskseq_show(struct device *dev,
1070                             struct device_attribute *attr, char *buf)
1071 {
1072         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1073
1074         return sprintf(buf, "%llu\n", disk->diskseq);
1075 }
1076
1077 static DEVICE_ATTR(range, 0444, disk_range_show, NULL);
1078 static DEVICE_ATTR(ext_range, 0444, disk_ext_range_show, NULL);
1079 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, disk_removable_show, NULL);
1080 static DEVICE_ATTR(hidden, 0444, disk_hidden_show, NULL);
1081 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, disk_ro_show, NULL);
1082 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
1083 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, disk_alignment_offset_show, NULL);
1084 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, disk_discard_alignment_show, NULL);
1085 static DEVICE_ATTR(capability, 0444, disk_capability_show, NULL);
1086 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
1087 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
1088 static DEVICE_ATTR(badblocks, 0644, disk_badblocks_show, disk_badblocks_store);
1089 static DEVICE_ATTR(diskseq, 0444, diskseq_show, NULL);
1090
1091 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1092 ssize_t part_fail_show(struct device *dev,
1093                        struct device_attribute *attr, char *buf)
1094 {
1095         return sprintf(buf, "%d\n", dev_to_bdev(dev)->bd_make_it_fail);
1096 }
1097
1098 ssize_t part_fail_store(struct device *dev,
1099                         struct device_attribute *attr,
1100                         const char *buf, size_t count)
1101 {
1102         int i;
1103
1104         if (count > 0 && sscanf(buf, "%d", &i) > 0)
1105                 dev_to_bdev(dev)->bd_make_it_fail = i;
1106
1107         return count;
1108 }
1109
1110 static struct device_attribute dev_attr_fail =
1111         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
1112 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1113
1114 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1115 static struct device_attribute dev_attr_fail_timeout =
1116         __ATTR(io-timeout-fail, 0644, part_timeout_show, part_timeout_store);
1117 #endif
1118
1119 static struct attribute *disk_attrs[] = {
1120         &dev_attr_range.attr,
1121         &dev_attr_ext_range.attr,
1122         &dev_attr_removable.attr,
1123         &dev_attr_hidden.attr,
1124         &dev_attr_ro.attr,
1125         &dev_attr_size.attr,
1126         &dev_attr_alignment_offset.attr,
1127         &dev_attr_discard_alignment.attr,
1128         &dev_attr_capability.attr,
1129         &dev_attr_stat.attr,
1130         &dev_attr_inflight.attr,
1131         &dev_attr_badblocks.attr,
1132         &dev_attr_events.attr,
1133         &dev_attr_events_async.attr,
1134         &dev_attr_events_poll_msecs.attr,
1135         &dev_attr_diskseq.attr,
1136 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1137         &dev_attr_fail.attr,
1138 #endif
1139 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1140         &dev_attr_fail_timeout.attr,
1141 #endif
1142         NULL
1143 };
1144
1145 static umode_t disk_visible(struct kobject *kobj, struct attribute *a, int n)
1146 {
1147         struct device *dev = container_of(kobj, typeof(*dev), kobj);
1148         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1149
1150         if (a == &dev_attr_badblocks.attr && !disk->bb)
1151                 return 0;
1152         return a->mode;
1153 }
1154
1155 static struct attribute_group disk_attr_group = {
1156         .attrs = disk_attrs,
1157         .is_visible = disk_visible,
1158 };
1159
1160 static const struct attribute_group *disk_attr_groups[] = {
1161         &disk_attr_group,
1162 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
1163         &blk_trace_attr_group,
1164 #endif
1165         NULL
1166 };
1167
1168 /**
1169  * disk_release - releases all allocated resources of the gendisk
1170  * @dev: the device representing this disk
1171  *
1172  * This function releases all allocated resources of the gendisk.
1173  *
1174  * Drivers which used __device_add_disk() have a gendisk with a request_queue
1175  * assigned. Since the request_queue sits on top of the gendisk for these
1176  * drivers we also call blk_put_queue() for them, and we expect the
1177  * request_queue refcount to reach 0 at this point, and so the request_queue
1178  * will also be freed prior to the disk.
1179  *
1180  * Context: can sleep
1181  */
1182 static void disk_release(struct device *dev)
1183 {
1184         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1185
1186         might_sleep();
1187         WARN_ON_ONCE(disk_live(disk));
1188
1189         /*
1190          * To undo the all initialization from blk_mq_init_allocated_queue in
1191          * case of a probe failure where add_disk is never called we have to
1192          * call blk_mq_exit_queue here. We can't do this for the more common
1193          * teardown case (yet) as the tagset can be gone by the time the disk
1194          * is released once it was added.
1195          */
1196         if (queue_is_mq(disk->queue) &&
1197             test_bit(GD_OWNS_QUEUE, &disk->state) &&
1198             !test_bit(GD_ADDED, &disk->state))
1199                 blk_mq_exit_queue(disk->queue);
1200
1201         blkcg_exit_disk(disk);
1202
1203         bioset_exit(&disk->bio_split);
1204
1205         disk_release_events(disk);
1206         kfree(disk->random);
1207         disk_free_zone_bitmaps(disk);
1208         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1209
1210         disk->queue->disk = NULL;
1211         blk_put_queue(disk->queue);
1212
1213         if (test_bit(GD_ADDED, &disk->state) && disk->fops->free_disk)
1214                 disk->fops->free_disk(disk);
1215
1216         iput(disk->part0->bd_inode);    /* frees the disk */
1217 }
1218
1219 static int block_uevent(const struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
1220 {
1221         const struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1222
1223         return add_uevent_var(env, "DISKSEQ=%llu", disk->diskseq);
1224 }
1225
1226 struct class block_class = {
1227         .name           = "block",
1228         .dev_uevent     = block_uevent,
1229 };
1230
1231 static char *block_devnode(const struct device *dev, umode_t *mode,
1232                            kuid_t *uid, kgid_t *gid)
1233 {
1234         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1235
1236         if (disk->fops->devnode)
1237                 return disk->fops->devnode(disk, mode);
1238         return NULL;
1239 }
1240
1241 const struct device_type disk_type = {
1242         .name           = "disk",
1243         .groups         = disk_attr_groups,
1244         .release        = disk_release,
1245         .devnode        = block_devnode,
1246 };
1247
1248 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1249 /*
1250  * aggregate disk stat collector.  Uses the same stats that the sysfs
1251  * entries do, above, but makes them available through one seq_file.
1252  *
1253  * The output looks suspiciously like /proc/partitions with a bunch of
1254  * extra fields.
1255  */
1256 static int diskstats_show(struct seq_file *seqf, void *v)
1257 {
1258         struct gendisk *gp = v;
1259         struct block_device *hd;
1260         unsigned int inflight;
1261         struct disk_stats stat;
1262         unsigned long idx;
1263
1264         /*
1265         if (&disk_to_dev(gp)->kobj.entry == block_class.devices.next)
1266                 seq_puts(seqf,  "major minor name"
1267                                 "     rio rmerge rsect ruse wio wmerge "
1268                                 "wsect wuse running use aveq"
1269                                 "\n\n");
1270         */
1271
1272         rcu_read_lock();
1273         xa_for_each(&gp->part_tbl, idx, hd) {
1274                 if (bdev_is_partition(hd) && !bdev_nr_sectors(hd))
1275                         continue;
1276                 if (queue_is_mq(gp->queue))
1277                         inflight = blk_mq_in_flight(gp->queue, hd);
1278                 else
1279                         inflight = part_in_flight(hd);
1280
1281                 if (inflight) {
1282                         part_stat_lock();
1283                         update_io_ticks(hd, jiffies, true);
1284                         part_stat_unlock();
1285                 }
1286                 part_stat_read_all(hd, &stat);
1287                 seq_printf(seqf, "%4d %7d %pg "
1288                            "%lu %lu %lu %u "
1289                            "%lu %lu %lu %u "
1290                            "%u %u %u "
1291                            "%lu %lu %lu %u "
1292                            "%lu %u"
1293                            "\n",
1294                            MAJOR(hd->bd_dev), MINOR(hd->bd_dev), hd,
1295                            stat.ios[STAT_READ],
1296                            stat.merges[STAT_READ],
1297                            stat.sectors[STAT_READ],
1298                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ],
1299                                                         NSEC_PER_MSEC),
1300                            stat.ios[STAT_WRITE],
1301                            stat.merges[STAT_WRITE],
1302                            stat.sectors[STAT_WRITE],
1303                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE],
1304                                                         NSEC_PER_MSEC),
1305                            inflight,
1306                            jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
1307                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
1308                                                  stat.nsecs[STAT_WRITE] +
1309                                                  stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
1310                                                  stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1311                                                         NSEC_PER_MSEC),
1312                            stat.ios[STAT_DISCARD],
1313                            stat.merges[STAT_DISCARD],
1314                            stat.sectors[STAT_DISCARD],
1315                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD],
1316                                                  NSEC_PER_MSEC),
1317                            stat.ios[STAT_FLUSH],
1318                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1319                                                  NSEC_PER_MSEC)
1320                         );
1321         }
1322         rcu_read_unlock();
1323
1324         return 0;
1325 }
1326
1327 static const struct seq_operations diskstats_op = {
1328         .start  = disk_seqf_start,
1329         .next   = disk_seqf_next,
1330         .stop   = disk_seqf_stop,
1331         .show   = diskstats_show
1332 };
1333
1334 static int __init proc_genhd_init(void)
1335 {
1336         proc_create_seq("diskstats", 0, NULL, &diskstats_op);
1337         proc_create_seq("partitions", 0, NULL, &partitions_op);
1338         return 0;
1339 }
1340 module_init(proc_genhd_init);
1341 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1342
1343 dev_t part_devt(struct gendisk *disk, u8 partno)
1344 {
1345         struct block_device *part;
1346         dev_t devt = 0;
1347
1348         rcu_read_lock();
1349         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
1350         if (part)
1351                 devt = part->bd_dev;
1352         rcu_read_unlock();
1353
1354         return devt;
1355 }
1356
1357 dev_t blk_lookup_devt(const char *name, int partno)
1358 {
1359         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
1360         struct class_dev_iter iter;
1361         struct device *dev;
1362
1363         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
1364         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
1365                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1366
1367                 if (strcmp(dev_name(dev), name))
1368                         continue;
1369
1370                 if (partno < disk->minors) {
1371                         /* We need to return the right devno, even
1372                          * if the partition doesn't exist yet.
1373                          */
1374                         devt = MKDEV(MAJOR(dev->devt),
1375                                      MINOR(dev->devt) + partno);
1376                 } else {
1377                         devt = part_devt(disk, partno);
1378                         if (devt)
1379                                 break;
1380                 }
1381         }
1382         class_dev_iter_exit(&iter);
1383         return devt;
1384 }
1385
1386 struct gendisk *__alloc_disk_node(struct request_queue *q, int node_id,
1387                 struct lock_class_key *lkclass)
1388 {
1389         struct gendisk *disk;
1390
1391         disk = kzalloc_node(sizeof(struct gendisk), GFP_KERNEL, node_id);
1392         if (!disk)
1393                 return NULL;
1394
1395         if (bioset_init(&disk->bio_split, BIO_POOL_SIZE, 0, 0))
1396                 goto out_free_disk;
1397
1398         disk->bdi = bdi_alloc(node_id);
1399         if (!disk->bdi)
1400                 goto out_free_bioset;
1401
1402         /* bdev_alloc() might need the queue, set before the first call */
1403         disk->queue = q;
1404
1405         disk->part0 = bdev_alloc(disk, 0);
1406         if (!disk->part0)
1407                 goto out_free_bdi;
1408
1409         disk->node_id = node_id;
1410         mutex_init(&disk->open_mutex);
1411         xa_init(&disk->part_tbl);
1412         if (xa_insert(&disk->part_tbl, 0, disk->part0, GFP_KERNEL))
1413                 goto out_destroy_part_tbl;
1414
1415         if (blkcg_init_disk(disk))
1416                 goto out_erase_part0;
1417
1418         rand_initialize_disk(disk);
1419         disk_to_dev(disk)->class = &block_class;
1420         disk_to_dev(disk)->type = &disk_type;
1421         device_initialize(disk_to_dev(disk));
1422         inc_diskseq(disk);
1423         q->disk = disk;
1424         lockdep_init_map(&disk->lockdep_map, "(bio completion)", lkclass, 0);
1425 #ifdef CONFIG_BLOCK_HOLDER_DEPRECATED
1426         INIT_LIST_HEAD(&disk->slave_bdevs);
1427 #endif
1428         return disk;
1429
1430 out_erase_part0:
1431         xa_erase(&disk->part_tbl, 0);
1432 out_destroy_part_tbl:
1433         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1434         disk->part0->bd_disk = NULL;
1435         iput(disk->part0->bd_inode);
1436 out_free_bdi:
1437         bdi_put(disk->bdi);
1438 out_free_bioset:
1439         bioset_exit(&disk->bio_split);
1440 out_free_disk:
1441         kfree(disk);
1442         return NULL;
1443 }
1444
1445 struct gendisk *__blk_alloc_disk(int node, struct lock_class_key *lkclass)
1446 {
1447         struct request_queue *q;
1448         struct gendisk *disk;
1449
1450         q = blk_alloc_queue(node);
1451         if (!q)
1452                 return NULL;
1453
1454         disk = __alloc_disk_node(q, node, lkclass);
1455         if (!disk) {
1456                 blk_put_queue(q);
1457                 return NULL;
1458         }
1459         set_bit(GD_OWNS_QUEUE, &disk->state);
1460         return disk;
1461 }
1462 EXPORT_SYMBOL(__blk_alloc_disk);
1463
1464 /**
1465  * put_disk - decrements the gendisk refcount
1466  * @disk: the struct gendisk to decrement the refcount for
1467  *
1468  * This decrements the refcount for the struct gendisk. When this reaches 0
1469  * we'll have disk_release() called.
1470  *
1471  * Note: for blk-mq disk put_disk must be called before freeing the tag_set
1472  * when handling probe errors (that is before add_disk() is called).
1473  *
1474  * Context: Any context, but the last reference must not be dropped from
1475  *          atomic context.
1476  */
1477 void put_disk(struct gendisk *disk)
1478 {
1479         if (disk)
1480                 put_device(disk_to_dev(disk));
1481 }
1482 EXPORT_SYMBOL(put_disk);
1483
1484 static void set_disk_ro_uevent(struct gendisk *gd, int ro)
1485 {
1486         char event[] = "DISK_RO=1";
1487         char *envp[] = { event, NULL };
1488
1489         if (!ro)
1490                 event[8] = '0';
1491         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(gd)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1492 }
1493
1494 /**
1495  * set_disk_ro - set a gendisk read-only
1496  * @disk:       gendisk to operate on
1497  * @read_only:  %true to set the disk read-only, %false set the disk read/write
1498  *
1499  * This function is used to indicate whether a given disk device should have its
1500  * read-only flag set. set_disk_ro() is typically used by device drivers to
1501  * indicate whether the underlying physical device is write-protected.
1502  */
1503 void set_disk_ro(struct gendisk *disk, bool read_only)
1504 {
1505         if (read_only) {
1506                 if (test_and_set_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1507                         return;
1508         } else {
1509                 if (!test_and_clear_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1510                         return;
1511         }
1512         set_disk_ro_uevent(disk, read_only);
1513 }
1514 EXPORT_SYMBOL(set_disk_ro);
1515
1516 void inc_diskseq(struct gendisk *disk)
1517 {
1518         disk->diskseq = atomic64_inc_return(&diskseq);
1519 }