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         ret = sysfs_create_link(block_depr, &ddev->kobj,
 479                                 kobject_name(&ddev->kobj));
 480         if (ret)
 481                 goto out_device_del;
 482
 483         /*
 484          * avoid probable deadlock caused by allocating memory with
 485          * GFP_KERNEL in runtime_resume callback of its all ancestor
 486          * devices
 487          */
 488         pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, true);
 489
 490         ret = blk_integrity_add(disk);
 491         if (ret)
 492                 goto out_del_block_link;
 493
 494         disk->part0->bd_holder_dir =
 495                 kobject_create_and_add("holders", &ddev->kobj);
 496         if (!disk->part0->bd_holder_dir) {
 497                 ret = -ENOMEM;
 498                 goto out_del_integrity;
 499         }
 500         disk->slave_dir = kobject_create_and_add("slaves", &ddev->kobj);
 501         if (!disk->slave_dir) {
 502                 ret = -ENOMEM;
 503                 goto out_put_holder_dir;
 504         }
 505
 506         ret = blk_register_queue(disk);
 507         if (ret)
 508                 goto out_put_slave_dir;
 509
 510         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
 511                 ret = bdi_register(disk->bdi, "%u:%u",
 512                                    disk->major, disk->first_minor);
 513                 if (ret)
 514                         goto out_unregister_queue;
 515                 bdi_set_owner(disk->bdi, ddev);
 516                 ret = sysfs_create_link(&ddev->kobj,
 517                                         &disk->bdi->dev->kobj, "bdi");
 518                 if (ret)
 519                         goto out_unregister_bdi;
 520
 521                 /* Make sure the first partition scan will be proceed */
 522                 if (get_capacity(disk) && !(disk->flags & GENHD_FL_NO_PART) &&
 523                     !test_bit(GD_SUPPRESS_PART_SCAN, &disk->state))
 524                         set_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
 525
 526                 bdev_add(disk->part0, ddev->devt);
 527                 if (get_capacity(disk))
 528                         disk_scan_partitions(disk, FMODE_READ);
 529
 530                 /*
 531                  * Announce the disk and partitions after all partitions are
 532                  * created. (for hidden disks uevents remain suppressed forever)
 533                  */
 534                 dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
 535                 disk_uevent(disk, KOBJ_ADD);
 536         } else {
 537                 /*
 538                  * Even if the block_device for a hidden gendisk is not
 539                  * registered, it needs to have a valid bd_dev so that the
 540                  * freeing of the dynamic major works.
 541                  */
 542                 disk->part0->bd_dev = MKDEV(disk->major, disk->first_minor);
 543         }
 544
 545         disk_update_readahead(disk);
 546         disk_add_events(disk);
 547         set_bit(GD_ADDED, &disk->state);
 548         return 0;
 549
 550 out_unregister_bdi:
 551         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 552                 bdi_unregister(disk->bdi);
 553 out_unregister_queue:
 554         blk_unregister_queue(disk);
 555         rq_qos_exit(disk->queue);
 556 out_put_slave_dir:
 557         kobject_put(disk->slave_dir);
 558         disk->slave_dir = NULL;
 559 out_put_holder_dir:
 560         kobject_put(disk->part0->bd_holder_dir);
 561 out_del_integrity:
 562         blk_integrity_del(disk);
 563 out_del_block_link:
 564         sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(ddev));
 565 out_device_del:
 566         device_del(ddev);
 567 out_free_ext_minor:
 568         if (disk->major == BLOCK_EXT_MAJOR)
 569                 blk_free_ext_minor(disk->first_minor);
 570 out_exit_elevator:
 571         if (disk->queue->elevator)
 572                 elevator_exit(disk->queue);
 573         return ret;
 574 }
 575 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk);
 576
 577 /**
 578  * blk_mark_disk_dead - mark a disk as dead
 579  * @disk: disk to mark as dead
 580  *
 581  * Mark as disk as dead (e.g. surprise removed) and don't accept any new I/O
 582  * to this disk.
 583  */
 584 void blk_mark_disk_dead(struct gendisk *disk)
 585 {
 586         set_bit(GD_DEAD, &disk->state);
 587         blk_queue_start_drain(disk->queue);
 588
 589         /*
 590          * Stop buffered writers from dirtying pages that can't be written out.
 591          */
 592         set_capacity_and_notify(disk, 0);
 593 }
 594 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mark_disk_dead);
 595
 596 /**
 597  * del_gendisk - remove the gendisk
 598  * @disk: the struct gendisk to remove
 599  *
 600  * Removes the gendisk and all its associated resources. This deletes the
 601  * partitions associated with the gendisk, and unregisters the associated
 602  * request_queue.
 603  *
 604  * This is the counter to the respective __device_add_disk() call.
 605  *
 606  * The final removal of the struct gendisk happens when its refcount reaches 0
 607  * with put_disk(), which should be called after del_gendisk(), if
 608  * __device_add_disk() was used.
 609  *
 610  * Drivers exist which depend on the release of the gendisk to be synchronous,
 611  * it should not be deferred.
 612  *
 613  * Context: can sleep
 614  */
 615 void del_gendisk(struct gendisk *disk)
 616 {
 617         struct request_queue *q = disk->queue;
 618
 619         might_sleep();
 620
 621         if (WARN_ON_ONCE(!disk_live(disk) && !(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)))
 622                 return;
 623
 624         blk_integrity_del(disk);
 625         disk_del_events(disk);
 626
 627         mutex_lock(&disk->open_mutex);
 628         remove_inode_hash(disk->part0->bd_inode);
 629         blk_drop_partitions(disk);
 630         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
 631
 632         fsync_bdev(disk->part0);
 633         __invalidate_device(disk->part0, true);
 634
 635         /*
 636          * Fail any new I/O.
 637          */
 638         set_bit(GD_DEAD, &disk->state);
 639         if (test_bit(GD_OWNS_QUEUE, &disk->state))
 640                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
 641         set_capacity(disk, 0);
 642
 643         /*
 644          * Prevent new I/O from crossing bio_queue_enter().
 645          */
 646         blk_queue_start_drain(q);
 647
 648         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
 649                 sysfs_remove_link(&disk_to_dev(disk)->kobj, "bdi");
 650
 651                 /*
 652                  * Unregister bdi before releasing device numbers (as they can
 653                  * get reused and we'd get clashes in sysfs).
 654                  */
 655                 bdi_unregister(disk->bdi);
 656         }
 657
 658         blk_unregister_queue(disk);
 659
 660         kobject_put(disk->part0->bd_holder_dir);
 661         kobject_put(disk->slave_dir);
 662         disk->slave_dir = NULL;
 663
 664         part_stat_set_all(disk->part0, 0);
 665         disk->part0->bd_stamp = 0;
 666         sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(disk_to_dev(disk)));
 667         pm_runtime_set_memalloc_noio(disk_to_dev(disk), false);
 668         device_del(disk_to_dev(disk));
 669
 670         blk_mq_freeze_queue_wait(q);
 671
 672         blk_throtl_cancel_bios(disk);
 673
 674         blk_sync_queue(q);
 675         blk_flush_integrity();
 676
 677         if (queue_is_mq(q))
 678                 blk_mq_cancel_work_sync(q);
 679
 680         blk_mq_quiesce_queue(q);
 681         if (q->elevator) {
 682                 mutex_lock(&q->sysfs_lock);
 683                 elevator_exit(q);
 684                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
 685         }
 686         rq_qos_exit(q);
 687         blk_mq_unquiesce_queue(q);
 688
 689         /*
 690          * If the disk does not own the queue, allow using passthrough requests
 691          * again.  Else leave the queue frozen to fail all I/O.
 692          */
 693         if (!test_bit(GD_OWNS_QUEUE, &disk->state)) {
 694                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_INIT_DONE, q);
 695                 __blk_mq_unfreeze_queue(q, true);
 696         } else {
 697                 if (queue_is_mq(q))
 698                         blk_mq_exit_queue(q);
 699         }
 700 }
 701 EXPORT_SYMBOL(del_gendisk);
 702
 703 /**
 704  * invalidate_disk - invalidate the disk
 705  * @disk: the struct gendisk to invalidate
 706  *
 707  * A helper to invalidates the disk. It will clean the disk's associated
 708  * buffer/page caches and reset its internal states so that the disk
 709  * can be reused by the drivers.
 710  *
 711  * Context: can sleep
 712  */
 713 void invalidate_disk(struct gendisk *disk)
 714 {
 715         struct block_device *bdev = disk->part0;
 716
 717         invalidate_bdev(bdev);
 718         bdev->bd_inode->i_mapping->wb_err = 0;
 719         set_capacity(disk, 0);
 720 }
 721 EXPORT_SYMBOL(invalidate_disk);
 722
 723 /* sysfs access to bad-blocks list. */
 724 static ssize_t disk_badblocks_show(struct device *dev,
 725                                         struct device_attribute *attr,
 726                                         char *page)
 727 {
 728         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 729
 730         if (!disk->bb)
 731                 return sprintf(page, "\n");
 732
 733         return badblocks_show(disk->bb, page, 0);
 734 }
 735
 736 static ssize_t disk_badblocks_store(struct device *dev,
 737                                         struct device_attribute *attr,
 738                                         const char *page, size_t len)
 739 {
 740         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 741
 742         if (!disk->bb)
 743                 return -ENXIO;
 744
 745         return badblocks_store(disk->bb, page, len, 0);
 746 }
 747
 748 #ifdef CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD
 749 void blk_request_module(dev_t devt)
 750 {
 751         unsigned int major = MAJOR(devt);
 752         struct blk_major_name **n;
 753
 754         mutex_lock(&major_names_lock);
 755         for (n = &major_names[major_to_index(major)]; *n; n = &(*n)->next) {
 756                 if ((*n)->major == major && (*n)->probe) {
 757                         (*n)->probe(devt);
 758                         mutex_unlock(&major_names_lock);
 759                         return;
 760                 }
 761         }
 762         mutex_unlock(&major_names_lock);
 763
 764         if (request_module("block-major-%d-%d", MAJOR(devt), MINOR(devt)) > 0)
 765                 /* Make old-style 2.4 aliases work */
 766                 request_module("block-major-%d", MAJOR(devt));
 767 }
 768 #endif /* CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD */
 769
 770 /*
 771  * print a full list of all partitions - intended for places where the root
 772  * filesystem can't be mounted and thus to give the victim some idea of what
 773  * went wrong
 774  */
 775 void __init printk_all_partitions(void)
 776 {
 777         struct class_dev_iter iter;
 778         struct device *dev;
 779
 780         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
 781         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
 782                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 783                 struct block_device *part;
 784                 char devt_buf[BDEVT_SIZE];
 785                 unsigned long idx;
 786
 787                 /*
 788                  * Don't show empty devices or things that have been
 789                  * suppressed
 790                  */
 791                 if (get_capacity(disk) == 0 || (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 792                         continue;
 793
 794                 /*
 795                  * Note, unlike /proc/partitions, I am showing the numbers in
 796                  * hex - the same format as the root= option takes.
 797                  */
 798                 rcu_read_lock();
 799                 xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
 800                         if (!bdev_nr_sectors(part))
 801                                 continue;
 802                         printk("%s%s %10llu %pg %s",
 803                                bdev_is_partition(part) ? "  " : "",
 804                                bdevt_str(part->bd_dev, devt_buf),
 805                                bdev_nr_sectors(part) >> 1, part,
 806                                part->bd_meta_info ?
 807                                         part->bd_meta_info->uuid : "");
 808                         if (bdev_is_partition(part))
 809                                 printk("\n");
 810                         else if (dev->parent && dev->parent->driver)
 811                                 printk(" driver: %s\n",
 812                                         dev->parent->driver->name);
 813                         else
 814                                 printk(" (driver?)\n");
 815                 }
 816                 rcu_read_unlock();
 817         }
 818         class_dev_iter_exit(&iter);
 819 }
 820
 821 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 822 /* iterator */
 823 static void *disk_seqf_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
 824 {
 825         loff_t skip = *pos;
 826         struct class_dev_iter *iter;
 827         struct device *dev;
 828
 829         iter = kmalloc(sizeof(*iter), GFP_KERNEL);
 830         if (!iter)
 831                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 832
 833         seqf->private = iter;
 834         class_dev_iter_init(iter, &block_class, NULL, &disk_type);
 835         do {
 836                 dev = class_dev_iter_next(iter);
 837                 if (!dev)
 838                         return NULL;
 839         } while (skip--);
 840
 841         return dev_to_disk(dev);
 842 }
 843
 844 static void *disk_seqf_next(struct seq_file *seqf, void *v, loff_t *pos)
 845 {
 846         struct device *dev;
 847
 848         (*pos)++;
 849         dev = class_dev_iter_next(seqf->private);
 850         if (dev)
 851                 return dev_to_disk(dev);
 852
 853         return NULL;
 854 }
 855
 856 static void disk_seqf_stop(struct seq_file *seqf, void *v)
 857 {
 858         struct class_dev_iter *iter = seqf->private;
 859
 860         /* stop is called even after start failed :-( */
 861         if (iter) {
 862                 class_dev_iter_exit(iter);
 863                 kfree(iter);
 864                 seqf->private = NULL;
 865         }
 866 }
 867
 868 static void *show_partition_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
 869 {
 870         void *p;
 871
 872         p = disk_seqf_start(seqf, pos);
 873         if (!IS_ERR_OR_NULL(p) && !*pos)
 874                 seq_puts(seqf, "major minor  #blocks  name\n\n");
 875         return p;
 876 }
 877
 878 static int show_partition(struct seq_file *seqf, void *v)
 879 {
 880         struct gendisk *sgp = v;
 881         struct block_device *part;
 882         unsigned long idx;
 883
 884         if (!get_capacity(sgp) || (sgp->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 885                 return 0;
 886
 887         rcu_read_lock();
 888         xa_for_each(&sgp->part_tbl, idx, part) {
 889                 if (!bdev_nr_sectors(part))
 890                         continue;
 891                 seq_printf(seqf, "%4d  %7d %10llu %pg\n",
 892                            MAJOR(part->bd_dev), MINOR(part->bd_dev),
 893                            bdev_nr_sectors(part) >> 1, part);
 894         }
 895         rcu_read_unlock();
 896         return 0;
 897 }
 898
 899 static const struct seq_operations partitions_op = {
 900         .start  = show_partition_start,
 901         .next   = disk_seqf_next,
 902         .stop   = disk_seqf_stop,
 903         .show   = show_partition
 904 };
 905 #endif
 906
 907 static int __init genhd_device_init(void)
 908 {
 909         int error;
 910
 911         error = class_register(&block_class);
 912         if (unlikely(error))
 913                 return error;
 914         blk_dev_init();
 915
 916         register_blkdev(BLOCK_EXT_MAJOR, "blkext");
 917
 918         /* create top-level block dir */
 919         block_depr = kobject_create_and_add("block", NULL);
 920         return 0;
 921 }
 922
 923 subsys_initcall(genhd_device_init);
 924
 925 static ssize_t disk_range_show(struct device *dev,
 926                                struct device_attribute *attr, char *buf)
 927 {
 928         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 929
 930         return sprintf(buf, "%d\n", disk->minors);
 931 }
 932
 933 static ssize_t disk_ext_range_show(struct device *dev,
 934                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 935 {
 936         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 937
 938         return sprintf(buf, "%d\n",
 939                 (disk->flags & GENHD_FL_NO_PART) ? 1 : DISK_MAX_PARTS);
 940 }
 941
 942 static ssize_t disk_removable_show(struct device *dev,
 943                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 944 {
 945         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 946
 947         return sprintf(buf, "%d\n",
 948                        (disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE ? 1 : 0));
 949 }
 950
 951 static ssize_t disk_hidden_show(struct device *dev,
 952                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 953 {
 954         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 955
 956         return sprintf(buf, "%d\n",
 957                        (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN ? 1 : 0));
 958 }
 959
 960 static ssize_t disk_ro_show(struct device *dev,
 961                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
 962 {
 963         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 964
 965         return sprintf(buf, "%d\n", get_disk_ro(disk) ? 1 : 0);
 966 }
 967
 968 ssize_t part_size_show(struct device *dev,
 969                        struct device_attribute *attr, char *buf)
 970 {
 971         return sprintf(buf, "%llu\n", bdev_nr_sectors(dev_to_bdev(dev)));
 972 }
 973
 974 ssize_t part_stat_show(struct device *dev,
 975                        struct device_attribute *attr, char *buf)
 976 {
 977         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
 978         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 979         struct disk_stats stat;
 980         unsigned int inflight;
 981
 982         if (queue_is_mq(q))
 983                 inflight = blk_mq_in_flight(q, bdev);
 984         else
 985                 inflight = part_in_flight(bdev);
 986
 987         if (inflight) {
 988                 part_stat_lock();
 989                 update_io_ticks(bdev, jiffies, true);
 990                 part_stat_unlock();
 991         }
 992         part_stat_read_all(bdev, &stat);
 993         return sprintf(buf,
 994                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
 995                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
 996                 "%8u %8u %8u "
 997                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
 998                 "%8lu %8u"
 999                 "\n",
1000                 stat.ios[STAT_READ],
1001                 stat.merges[STAT_READ],
1002                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_READ],
1003                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ], NSEC_PER_MSEC),
1004                 stat.ios[STAT_WRITE],
1005                 stat.merges[STAT_WRITE],
1006                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_WRITE],
1007                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE], NSEC_PER_MSEC),
1008                 inflight,
1009                 jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
1010                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
1011                                       stat.nsecs[STAT_WRITE] +
1012                                       stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
1013                                       stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1014                                                 NSEC_PER_MSEC),
1015                 stat.ios[STAT_DISCARD],
1016                 stat.merges[STAT_DISCARD],
1017                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_DISCARD],
1018                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD], NSEC_PER_MSEC),
1019                 stat.ios[STAT_FLUSH],
1020                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH], NSEC_PER_MSEC));
1021 }
1022
1023 ssize_t part_inflight_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
1024                            char *buf)
1025 {
1026         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
1027         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1028         unsigned int inflight[2];
1029
1030         if (queue_is_mq(q))
1031                 blk_mq_in_flight_rw(q, bdev, inflight);
1032         else
1033                 part_in_flight_rw(bdev, inflight);
1034
1035         return sprintf(buf, "%8u %8u\n", inflight[0], inflight[1]);
1036 }
1037
1038 static ssize_t disk_capability_show(struct device *dev,
1039                                     struct device_attribute *attr, char *buf)
1040 {
1041         dev_warn_once(dev, "the capability attribute has been deprecated.\n");
1042         return sprintf(buf, "0\n");
1043 }
1044
1045 static ssize_t disk_alignment_offset_show(struct device *dev,
1046                                           struct device_attribute *attr,
1047                                           char *buf)
1048 {
1049         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1050
1051         return sprintf(buf, "%d\n", bdev_alignment_offset(disk->part0));
1052 }
1053
1054 static ssize_t disk_discard_alignment_show(struct device *dev,
1055                                            struct device_attribute *attr,
1056                                            char *buf)
1057 {
1058         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1059
1060         return sprintf(buf, "%d\n", bdev_alignment_offset(disk->part0));
1061 }
1062
1063 static ssize_t diskseq_show(struct device *dev,
1064                             struct device_attribute *attr, char *buf)
1065 {
1066         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1067
1068         return sprintf(buf, "%llu\n", disk->diskseq);
1069 }
1070
1071 static DEVICE_ATTR(range, 0444, disk_range_show, NULL);
1072 static DEVICE_ATTR(ext_range, 0444, disk_ext_range_show, NULL);
1073 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, disk_removable_show, NULL);
1074 static DEVICE_ATTR(hidden, 0444, disk_hidden_show, NULL);
1075 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, disk_ro_show, NULL);
1076 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
1077 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, disk_alignment_offset_show, NULL);
1078 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, disk_discard_alignment_show, NULL);
1079 static DEVICE_ATTR(capability, 0444, disk_capability_show, NULL);
1080 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
1081 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
1082 static DEVICE_ATTR(badblocks, 0644, disk_badblocks_show, disk_badblocks_store);
1083 static DEVICE_ATTR(diskseq, 0444, diskseq_show, NULL);
1084
1085 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1086 ssize_t part_fail_show(struct device *dev,
1087                        struct device_attribute *attr, char *buf)
1088 {
1089         return sprintf(buf, "%d\n", dev_to_bdev(dev)->bd_make_it_fail);
1090 }
1091
1092 ssize_t part_fail_store(struct device *dev,
1093                         struct device_attribute *attr,
1094                         const char *buf, size_t count)
1095 {
1096         int i;
1097
1098         if (count > 0 && sscanf(buf, "%d", &i) > 0)
1099                 dev_to_bdev(dev)->bd_make_it_fail = i;
1100
1101         return count;
1102 }
1103
1104 static struct device_attribute dev_attr_fail =
1105         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
1106 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1107
1108 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1109 static struct device_attribute dev_attr_fail_timeout =
1110         __ATTR(io-timeout-fail, 0644, part_timeout_show, part_timeout_store);
1111 #endif
1112
1113 static struct attribute *disk_attrs[] = {
1114         &dev_attr_range.attr,
1115         &dev_attr_ext_range.attr,
1116         &dev_attr_removable.attr,
1117         &dev_attr_hidden.attr,
1118         &dev_attr_ro.attr,
1119         &dev_attr_size.attr,
1120         &dev_attr_alignment_offset.attr,
1121         &dev_attr_discard_alignment.attr,
1122         &dev_attr_capability.attr,
1123         &dev_attr_stat.attr,
1124         &dev_attr_inflight.attr,
1125         &dev_attr_badblocks.attr,
1126         &dev_attr_events.attr,
1127         &dev_attr_events_async.attr,
1128         &dev_attr_events_poll_msecs.attr,
1129         &dev_attr_diskseq.attr,
1130 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1131         &dev_attr_fail.attr,
1132 #endif
1133 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1134         &dev_attr_fail_timeout.attr,
1135 #endif
1136         NULL
1137 };
1138
1139 static umode_t disk_visible(struct kobject *kobj, struct attribute *a, int n)
1140 {
1141         struct device *dev = container_of(kobj, typeof(*dev), kobj);
1142         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1143
1144         if (a == &dev_attr_badblocks.attr && !disk->bb)
1145                 return 0;
1146         return a->mode;
1147 }
1148
1149 static struct attribute_group disk_attr_group = {
1150         .attrs = disk_attrs,
1151         .is_visible = disk_visible,
1152 };
1153
1154 static const struct attribute_group *disk_attr_groups[] = {
1155         &disk_attr_group,
1156 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
1157         &blk_trace_attr_group,
1158 #endif
1159         NULL
1160 };
1161
1162 /**
1163  * disk_release - releases all allocated resources of the gendisk
1164  * @dev: the device representing this disk
1165  *
1166  * This function releases all allocated resources of the gendisk.
1167  *
1168  * Drivers which used __device_add_disk() have a gendisk with a request_queue
1169  * assigned. Since the request_queue sits on top of the gendisk for these
1170  * drivers we also call blk_put_queue() for them, and we expect the
1171  * request_queue refcount to reach 0 at this point, and so the request_queue
1172  * will also be freed prior to the disk.
1173  *
1174  * Context: can sleep
1175  */
1176 static void disk_release(struct device *dev)
1177 {
1178         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1179
1180         might_sleep();
1181         WARN_ON_ONCE(disk_live(disk));
1182
1183         /*
1184          * To undo the all initialization from blk_mq_init_allocated_queue in
1185          * case of a probe failure where add_disk is never called we have to
1186          * call blk_mq_exit_queue here. We can't do this for the more common
1187          * teardown case (yet) as the tagset can be gone by the time the disk
1188          * is released once it was added.
1189          */
1190         if (queue_is_mq(disk->queue) &&
1191             test_bit(GD_OWNS_QUEUE, &disk->state) &&
1192             !test_bit(GD_ADDED, &disk->state))
1193                 blk_mq_exit_queue(disk->queue);
1194
1195         blkcg_exit_disk(disk);
1196
1197         bioset_exit(&disk->bio_split);
1198
1199         disk_release_events(disk);
1200         kfree(disk->random);
1201         disk_free_zone_bitmaps(disk);
1202         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1203
1204         disk->queue->disk = NULL;
1205         blk_put_queue(disk->queue);
1206
1207         if (test_bit(GD_ADDED, &disk->state) && disk->fops->free_disk)
1208                 disk->fops->free_disk(disk);
1209
1210         iput(disk->part0->bd_inode);    /* frees the disk */
1211 }
1212
1213 static int block_uevent(const struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
1214 {
1215         const struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1216
1217         return add_uevent_var(env, "DISKSEQ=%llu", disk->diskseq);
1218 }
1219
1220 struct class block_class = {
1221         .name           = "block",
1222         .dev_uevent     = block_uevent,
1223 };
1224
1225 static char *block_devnode(const struct device *dev, umode_t *mode,
1226                            kuid_t *uid, kgid_t *gid)
1227 {
1228         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1229
1230         if (disk->fops->devnode)
1231                 return disk->fops->devnode(disk, mode);
1232         return NULL;
1233 }
1234
1235 const struct device_type disk_type = {
1236         .name           = "disk",
1237         .groups         = disk_attr_groups,
1238         .release        = disk_release,
1239         .devnode        = block_devnode,
1240 };
1241
1242 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1243 /*
1244  * aggregate disk stat collector.  Uses the same stats that the sysfs
1245  * entries do, above, but makes them available through one seq_file.
1246  *
1247  * The output looks suspiciously like /proc/partitions with a bunch of
1248  * extra fields.
1249  */
1250 static int diskstats_show(struct seq_file *seqf, void *v)
1251 {
1252         struct gendisk *gp = v;
1253         struct block_device *hd;
1254         unsigned int inflight;
1255         struct disk_stats stat;
1256         unsigned long idx;
1257
1258         /*
1259         if (&disk_to_dev(gp)->kobj.entry == block_class.devices.next)
1260                 seq_puts(seqf,  "major minor name"
1261                                 "     rio rmerge rsect ruse wio wmerge "
1262                                 "wsect wuse running use aveq"
1263                                 "\n\n");
1264         */
1265
1266         rcu_read_lock();
1267         xa_for_each(&gp->part_tbl, idx, hd) {
1268                 if (bdev_is_partition(hd) && !bdev_nr_sectors(hd))
1269                         continue;
1270                 if (queue_is_mq(gp->queue))
1271                         inflight = blk_mq_in_flight(gp->queue, hd);
1272                 else
1273                         inflight = part_in_flight(hd);
1274
1275                 if (inflight) {
1276                         part_stat_lock();
1277                         update_io_ticks(hd, jiffies, true);
1278                         part_stat_unlock();
1279                 }
1280                 part_stat_read_all(hd, &stat);
1281                 seq_printf(seqf, "%4d %7d %pg "
1282                            "%lu %lu %lu %u "
1283                            "%lu %lu %lu %u "
1284                            "%u %u %u "
1285                            "%lu %lu %lu %u "
1286                            "%lu %u"
1287                            "\n",
1288                            MAJOR(hd->bd_dev), MINOR(hd->bd_dev), hd,
1289                            stat.ios[STAT_READ],
1290                            stat.merges[STAT_READ],
1291                            stat.sectors[STAT_READ],
1292                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ],
1293                                                         NSEC_PER_MSEC),
1294                            stat.ios[STAT_WRITE],
1295                            stat.merges[STAT_WRITE],
1296                            stat.sectors[STAT_WRITE],
1297                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE],
1298                                                         NSEC_PER_MSEC),
1299                            inflight,
1300                            jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
1301                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
1302                                                  stat.nsecs[STAT_WRITE] +
1303                                                  stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
1304                                                  stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1305                                                         NSEC_PER_MSEC),
1306                            stat.ios[STAT_DISCARD],
1307                            stat.merges[STAT_DISCARD],
1308                            stat.sectors[STAT_DISCARD],
1309                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD],
1310                                                  NSEC_PER_MSEC),
1311                            stat.ios[STAT_FLUSH],
1312                            (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1313                                                  NSEC_PER_MSEC)
1314                         );
1315         }
1316         rcu_read_unlock();
1317
1318         return 0;
1319 }
1320
1321 static const struct seq_operations diskstats_op = {
1322         .start  = disk_seqf_start,
1323         .next   = disk_seqf_next,
1324         .stop   = disk_seqf_stop,
1325         .show   = diskstats_show
1326 };
1327
1328 static int __init proc_genhd_init(void)
1329 {
1330         proc_create_seq("diskstats", 0, NULL, &diskstats_op);
1331         proc_create_seq("partitions", 0, NULL, &partitions_op);
1332         return 0;
1333 }
1334 module_init(proc_genhd_init);
1335 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1336
1337 dev_t part_devt(struct gendisk *disk, u8 partno)
1338 {
1339         struct block_device *part;
1340         dev_t devt = 0;
1341
1342         rcu_read_lock();
1343         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
1344         if (part)
1345                 devt = part->bd_dev;
1346         rcu_read_unlock();
1347
1348         return devt;
1349 }
1350
1351 dev_t blk_lookup_devt(const char *name, int partno)
1352 {
1353         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
1354         struct class_dev_iter iter;
1355         struct device *dev;
1356
1357         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
1358         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
1359                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1360
1361                 if (strcmp(dev_name(dev), name))
1362                         continue;
1363
1364                 if (partno < disk->minors) {
1365                         /* We need to return the right devno, even
1366                          * if the partition doesn't exist yet.
1367                          */
1368                         devt = MKDEV(MAJOR(dev->devt),
1369                                      MINOR(dev->devt) + partno);
1370                 } else {
1371                         devt = part_devt(disk, partno);
1372                         if (devt)
1373                                 break;
1374                 }
1375         }
1376         class_dev_iter_exit(&iter);
1377         return devt;
1378 }
1379
1380 struct gendisk *__alloc_disk_node(struct request_queue *q, int node_id,
1381                 struct lock_class_key *lkclass)
1382 {
1383         struct gendisk *disk;
1384
1385         disk = kzalloc_node(sizeof(struct gendisk), GFP_KERNEL, node_id);
1386         if (!disk)
1387                 return NULL;
1388
1389         if (bioset_init(&disk->bio_split, BIO_POOL_SIZE, 0, 0))
1390                 goto out_free_disk;
1391
1392         disk->bdi = bdi_alloc(node_id);
1393         if (!disk->bdi)
1394                 goto out_free_bioset;
1395
1396         /* bdev_alloc() might need the queue, set before the first call */
1397         disk->queue = q;
1398
1399         disk->part0 = bdev_alloc(disk, 0);
1400         if (!disk->part0)
1401                 goto out_free_bdi;
1402
1403         disk->node_id = node_id;
1404         mutex_init(&disk->open_mutex);
1405         xa_init(&disk->part_tbl);
1406         if (xa_insert(&disk->part_tbl, 0, disk->part0, GFP_KERNEL))
1407                 goto out_destroy_part_tbl;
1408
1409         if (blkcg_init_disk(disk))
1410                 goto out_erase_part0;
1411
1412         rand_initialize_disk(disk);
1413         disk_to_dev(disk)->class = &block_class;
1414         disk_to_dev(disk)->type = &disk_type;
1415         device_initialize(disk_to_dev(disk));
1416         inc_diskseq(disk);
1417         q->disk = disk;
1418         lockdep_init_map(&disk->lockdep_map, "(bio completion)", lkclass, 0);
1419 #ifdef CONFIG_BLOCK_HOLDER_DEPRECATED
1420         INIT_LIST_HEAD(&disk->slave_bdevs);
1421 #endif
1422         return disk;
1423
1424 out_erase_part0:
1425         xa_erase(&disk->part_tbl, 0);
1426 out_destroy_part_tbl:
1427         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1428         disk->part0->bd_disk = NULL;
1429         iput(disk->part0->bd_inode);
1430 out_free_bdi:
1431         bdi_put(disk->bdi);
1432 out_free_bioset:
1433         bioset_exit(&disk->bio_split);
1434 out_free_disk:
1435         kfree(disk);
1436         return NULL;
1437 }
1438
1439 struct gendisk *__blk_alloc_disk(int node, struct lock_class_key *lkclass)
1440 {
1441         struct request_queue *q;
1442         struct gendisk *disk;
1443
1444         q = blk_alloc_queue(node);
1445         if (!q)
1446                 return NULL;
1447
1448         disk = __alloc_disk_node(q, node, lkclass);
1449         if (!disk) {
1450                 blk_put_queue(q);
1451                 return NULL;
1452         }
1453         set_bit(GD_OWNS_QUEUE, &disk->state);
1454         return disk;
1455 }
1456 EXPORT_SYMBOL(__blk_alloc_disk);
1457
1458 /**
1459  * put_disk - decrements the gendisk refcount
1460  * @disk: the struct gendisk to decrement the refcount for
1461  *
1462  * This decrements the refcount for the struct gendisk. When this reaches 0
1463  * we'll have disk_release() called.
1464  *
1465  * Note: for blk-mq disk put_disk must be called before freeing the tag_set
1466  * when handling probe errors (that is before add_disk() is called).
1467  *
1468  * Context: Any context, but the last reference must not be dropped from
1469  *          atomic context.
1470  */
1471 void put_disk(struct gendisk *disk)
1472 {
1473         if (disk)
1474                 put_device(disk_to_dev(disk));
1475 }
1476 EXPORT_SYMBOL(put_disk);
1477
1478 static void set_disk_ro_uevent(struct gendisk *gd, int ro)
1479 {
1480         char event[] = "DISK_RO=1";
1481         char *envp[] = { event, NULL };
1482
1483         if (!ro)
1484                 event[8] = '0';
1485         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(gd)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1486 }
1487
1488 /**
1489  * set_disk_ro - set a gendisk read-only
1490  * @disk:       gendisk to operate on
1491  * @read_only:  %true to set the disk read-only, %false set the disk read/write
1492  *
1493  * This function is used to indicate whether a given disk device should have its
1494  * read-only flag set. set_disk_ro() is typically used by device drivers to
1495  * indicate whether the underlying physical device is write-protected.
1496  */
1497 void set_disk_ro(struct gendisk *disk, bool read_only)
1498 {
1499         if (read_only) {
1500                 if (test_and_set_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1501                         return;
1502         } else {
1503                 if (!test_and_clear_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1504                         return;
1505         }
1506         set_disk_ro_uevent(disk, read_only);
1507 }
1508 EXPORT_SYMBOL(set_disk_ro);
1509
1510 void inc_diskseq(struct gendisk *disk)
1511 {
1512         disk->diskseq = atomic64_inc_return(&diskseq);
1513 }