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