iov_iter: Define flags to qualify page extraction.
[platform/kernel/linux-rpi.git] / block / partitions / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 1991-1998  Linus Torvalds
4  * Re-organised Feb 1998 Russell King
5  * Copyright (C) 2020 Christoph Hellwig
6  */
7 #include <linux/fs.h>
8 #include <linux/major.h>
9 #include <linux/slab.h>
10 #include <linux/ctype.h>
11 #include <linux/vmalloc.h>
12 #include <linux/raid/detect.h>
13 #include "check.h"
14
15 static int (*check_part[])(struct parsed_partitions *) = {
16         /*
17          * Probe partition formats with tables at disk address 0
18          * that also have an ADFS boot block at 0xdc0.
19          */
20 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_ICS
21         adfspart_check_ICS,
22 #endif
23 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_POWERTEC
24         adfspart_check_POWERTEC,
25 #endif
26 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_EESOX
27         adfspart_check_EESOX,
28 #endif
29
30         /*
31          * Now move on to formats that only have partition info at
32          * disk address 0xdc0.  Since these may also have stale
33          * PC/BIOS partition tables, they need to come before
34          * the msdos entry.
35          */
36 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_CUMANA
37         adfspart_check_CUMANA,
38 #endif
39 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_ADFS
40         adfspart_check_ADFS,
41 #endif
42
43 #ifdef CONFIG_CMDLINE_PARTITION
44         cmdline_partition,
45 #endif
46 #ifdef CONFIG_EFI_PARTITION
47         efi_partition,          /* this must come before msdos */
48 #endif
49 #ifdef CONFIG_SGI_PARTITION
50         sgi_partition,
51 #endif
52 #ifdef CONFIG_LDM_PARTITION
53         ldm_partition,          /* this must come before msdos */
54 #endif
55 #ifdef CONFIG_MSDOS_PARTITION
56         msdos_partition,
57 #endif
58 #ifdef CONFIG_OSF_PARTITION
59         osf_partition,
60 #endif
61 #ifdef CONFIG_SUN_PARTITION
62         sun_partition,
63 #endif
64 #ifdef CONFIG_AMIGA_PARTITION
65         amiga_partition,
66 #endif
67 #ifdef CONFIG_ATARI_PARTITION
68         atari_partition,
69 #endif
70 #ifdef CONFIG_MAC_PARTITION
71         mac_partition,
72 #endif
73 #ifdef CONFIG_ULTRIX_PARTITION
74         ultrix_partition,
75 #endif
76 #ifdef CONFIG_IBM_PARTITION
77         ibm_partition,
78 #endif
79 #ifdef CONFIG_KARMA_PARTITION
80         karma_partition,
81 #endif
82 #ifdef CONFIG_SYSV68_PARTITION
83         sysv68_partition,
84 #endif
85         NULL
86 };
87
88 static void bdev_set_nr_sectors(struct block_device *bdev, sector_t sectors)
89 {
90         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
91         i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)sectors << SECTOR_SHIFT);
92         bdev->bd_nr_sectors = sectors;
93         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
94 }
95
96 static struct parsed_partitions *allocate_partitions(struct gendisk *hd)
97 {
98         struct parsed_partitions *state;
99         int nr = DISK_MAX_PARTS;
100
101         state = kzalloc(sizeof(*state), GFP_KERNEL);
102         if (!state)
103                 return NULL;
104
105         state->parts = vzalloc(array_size(nr, sizeof(state->parts[0])));
106         if (!state->parts) {
107                 kfree(state);
108                 return NULL;
109         }
110
111         state->limit = nr;
112
113         return state;
114 }
115
116 static void free_partitions(struct parsed_partitions *state)
117 {
118         vfree(state->parts);
119         kfree(state);
120 }
121
122 static struct parsed_partitions *check_partition(struct gendisk *hd)
123 {
124         struct parsed_partitions *state;
125         int i, res, err;
126
127         state = allocate_partitions(hd);
128         if (!state)
129                 return NULL;
130         state->pp_buf = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
131         if (!state->pp_buf) {
132                 free_partitions(state);
133                 return NULL;
134         }
135         state->pp_buf[0] = '\0';
136
137         state->disk = hd;
138         snprintf(state->name, BDEVNAME_SIZE, "%s", hd->disk_name);
139         snprintf(state->pp_buf, PAGE_SIZE, " %s:", state->name);
140         if (isdigit(state->name[strlen(state->name)-1]))
141                 sprintf(state->name, "p");
142
143         i = res = err = 0;
144         while (!res && check_part[i]) {
145                 memset(state->parts, 0, state->limit * sizeof(state->parts[0]));
146                 res = check_part[i++](state);
147                 if (res < 0) {
148                         /*
149                          * We have hit an I/O error which we don't report now.
150                          * But record it, and let the others do their job.
151                          */
152                         err = res;
153                         res = 0;
154                 }
155
156         }
157         if (res > 0) {
158                 printk(KERN_INFO "%s", state->pp_buf);
159
160                 free_page((unsigned long)state->pp_buf);
161                 return state;
162         }
163         if (state->access_beyond_eod)
164                 err = -ENOSPC;
165         /*
166          * The partition is unrecognized. So report I/O errors if there were any
167          */
168         if (err)
169                 res = err;
170         if (res) {
171                 strlcat(state->pp_buf,
172                         " unable to read partition table\n", PAGE_SIZE);
173                 printk(KERN_INFO "%s", state->pp_buf);
174         }
175
176         free_page((unsigned long)state->pp_buf);
177         free_partitions(state);
178         return ERR_PTR(res);
179 }
180
181 static ssize_t part_partition_show(struct device *dev,
182                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
183 {
184         return sprintf(buf, "%d\n", dev_to_bdev(dev)->bd_partno);
185 }
186
187 static ssize_t part_start_show(struct device *dev,
188                                struct device_attribute *attr, char *buf)
189 {
190         return sprintf(buf, "%llu\n", dev_to_bdev(dev)->bd_start_sect);
191 }
192
193 static ssize_t part_ro_show(struct device *dev,
194                             struct device_attribute *attr, char *buf)
195 {
196         return sprintf(buf, "%d\n", bdev_read_only(dev_to_bdev(dev)));
197 }
198
199 static ssize_t part_alignment_offset_show(struct device *dev,
200                                           struct device_attribute *attr, char *buf)
201 {
202         return sprintf(buf, "%u\n", bdev_alignment_offset(dev_to_bdev(dev)));
203 }
204
205 static ssize_t part_discard_alignment_show(struct device *dev,
206                                            struct device_attribute *attr, char *buf)
207 {
208         return sprintf(buf, "%u\n", bdev_discard_alignment(dev_to_bdev(dev)));
209 }
210
211 static DEVICE_ATTR(partition, 0444, part_partition_show, NULL);
212 static DEVICE_ATTR(start, 0444, part_start_show, NULL);
213 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
214 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, part_ro_show, NULL);
215 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, part_alignment_offset_show, NULL);
216 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, part_discard_alignment_show, NULL);
217 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
218 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
219 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
220 static struct device_attribute dev_attr_fail =
221         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
222 #endif
223
224 static struct attribute *part_attrs[] = {
225         &dev_attr_partition.attr,
226         &dev_attr_start.attr,
227         &dev_attr_size.attr,
228         &dev_attr_ro.attr,
229         &dev_attr_alignment_offset.attr,
230         &dev_attr_discard_alignment.attr,
231         &dev_attr_stat.attr,
232         &dev_attr_inflight.attr,
233 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
234         &dev_attr_fail.attr,
235 #endif
236         NULL
237 };
238
239 static struct attribute_group part_attr_group = {
240         .attrs = part_attrs,
241 };
242
243 static const struct attribute_group *part_attr_groups[] = {
244         &part_attr_group,
245 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
246         &blk_trace_attr_group,
247 #endif
248         NULL
249 };
250
251 static void part_release(struct device *dev)
252 {
253         put_disk(dev_to_bdev(dev)->bd_disk);
254         iput(dev_to_bdev(dev)->bd_inode);
255 }
256
257 static int part_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
258 {
259         struct block_device *part = dev_to_bdev(dev);
260
261         add_uevent_var(env, "PARTN=%u", part->bd_partno);
262         if (part->bd_meta_info && part->bd_meta_info->volname[0])
263                 add_uevent_var(env, "PARTNAME=%s", part->bd_meta_info->volname);
264         return 0;
265 }
266
267 struct device_type part_type = {
268         .name           = "partition",
269         .groups         = part_attr_groups,
270         .release        = part_release,
271         .uevent         = part_uevent,
272 };
273
274 static void delete_partition(struct block_device *part)
275 {
276         lockdep_assert_held(&part->bd_disk->open_mutex);
277
278         fsync_bdev(part);
279         __invalidate_device(part, true);
280
281         xa_erase(&part->bd_disk->part_tbl, part->bd_partno);
282         kobject_put(part->bd_holder_dir);
283         device_del(&part->bd_device);
284
285         /*
286          * Remove the block device from the inode hash, so that it cannot be
287          * looked up any more even when openers still hold references.
288          */
289         remove_inode_hash(part->bd_inode);
290
291         put_device(&part->bd_device);
292 }
293
294 static ssize_t whole_disk_show(struct device *dev,
295                                struct device_attribute *attr, char *buf)
296 {
297         return 0;
298 }
299 static DEVICE_ATTR(whole_disk, 0444, whole_disk_show, NULL);
300
301 /*
302  * Must be called either with open_mutex held, before a disk can be opened or
303  * after all disk users are gone.
304  */
305 static struct block_device *add_partition(struct gendisk *disk, int partno,
306                                 sector_t start, sector_t len, int flags,
307                                 struct partition_meta_info *info)
308 {
309         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
310         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
311         struct device *pdev;
312         struct block_device *bdev;
313         const char *dname;
314         int err;
315
316         lockdep_assert_held(&disk->open_mutex);
317
318         if (partno >= DISK_MAX_PARTS)
319                 return ERR_PTR(-EINVAL);
320
321         /*
322          * Partitions are not supported on zoned block devices that are used as
323          * such.
324          */
325         switch (disk->queue->limits.zoned) {
326         case BLK_ZONED_HM:
327                 pr_warn("%s: partitions not supported on host managed zoned block device\n",
328                         disk->disk_name);
329                 return ERR_PTR(-ENXIO);
330         case BLK_ZONED_HA:
331                 pr_info("%s: disabling host aware zoned block device support due to partitions\n",
332                         disk->disk_name);
333                 disk_set_zoned(disk, BLK_ZONED_NONE);
334                 break;
335         case BLK_ZONED_NONE:
336                 break;
337         }
338
339         if (xa_load(&disk->part_tbl, partno))
340                 return ERR_PTR(-EBUSY);
341
342         /* ensure we always have a reference to the whole disk */
343         get_device(disk_to_dev(disk));
344
345         err = -ENOMEM;
346         bdev = bdev_alloc(disk, partno);
347         if (!bdev)
348                 goto out_put_disk;
349
350         bdev->bd_start_sect = start;
351         bdev_set_nr_sectors(bdev, len);
352
353         pdev = &bdev->bd_device;
354         dname = dev_name(ddev);
355         if (isdigit(dname[strlen(dname) - 1]))
356                 dev_set_name(pdev, "%sp%d", dname, partno);
357         else
358                 dev_set_name(pdev, "%s%d", dname, partno);
359
360         device_initialize(pdev);
361         pdev->class = &block_class;
362         pdev->type = &part_type;
363         pdev->parent = ddev;
364
365         /* in consecutive minor range? */
366         if (bdev->bd_partno < disk->minors) {
367                 devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor + bdev->bd_partno);
368         } else {
369                 err = blk_alloc_ext_minor();
370                 if (err < 0)
371                         goto out_put;
372                 devt = MKDEV(BLOCK_EXT_MAJOR, err);
373         }
374         pdev->devt = devt;
375
376         if (info) {
377                 err = -ENOMEM;
378                 bdev->bd_meta_info = kmemdup(info, sizeof(*info), GFP_KERNEL);
379                 if (!bdev->bd_meta_info)
380                         goto out_put;
381         }
382
383         /* delay uevent until 'holders' subdir is created */
384         dev_set_uevent_suppress(pdev, 1);
385         err = device_add(pdev);
386         if (err)
387                 goto out_put;
388
389         err = -ENOMEM;
390         bdev->bd_holder_dir = kobject_create_and_add("holders", &pdev->kobj);
391         if (!bdev->bd_holder_dir)
392                 goto out_del;
393
394         dev_set_uevent_suppress(pdev, 0);
395         if (flags & ADDPART_FLAG_WHOLEDISK) {
396                 err = device_create_file(pdev, &dev_attr_whole_disk);
397                 if (err)
398                         goto out_del;
399         }
400
401         /* everything is up and running, commence */
402         err = xa_insert(&disk->part_tbl, partno, bdev, GFP_KERNEL);
403         if (err)
404                 goto out_del;
405         bdev_add(bdev, devt);
406
407         /* suppress uevent if the disk suppresses it */
408         if (!dev_get_uevent_suppress(ddev))
409                 kobject_uevent(&pdev->kobj, KOBJ_ADD);
410         return bdev;
411
412 out_del:
413         kobject_put(bdev->bd_holder_dir);
414         device_del(pdev);
415 out_put:
416         put_device(pdev);
417         return ERR_PTR(err);
418 out_put_disk:
419         put_disk(disk);
420         return ERR_PTR(err);
421 }
422
423 static bool partition_overlaps(struct gendisk *disk, sector_t start,
424                 sector_t length, int skip_partno)
425 {
426         struct block_device *part;
427         bool overlap = false;
428         unsigned long idx;
429
430         rcu_read_lock();
431         xa_for_each_start(&disk->part_tbl, idx, part, 1) {
432                 if (part->bd_partno != skip_partno &&
433                     start < part->bd_start_sect + bdev_nr_sectors(part) &&
434                     start + length > part->bd_start_sect) {
435                         overlap = true;
436                         break;
437                 }
438         }
439         rcu_read_unlock();
440
441         return overlap;
442 }
443
444 int bdev_add_partition(struct gendisk *disk, int partno, sector_t start,
445                 sector_t length)
446 {
447         struct block_device *part;
448         int ret;
449
450         mutex_lock(&disk->open_mutex);
451         if (!disk_live(disk)) {
452                 ret = -ENXIO;
453                 goto out;
454         }
455
456         if (partition_overlaps(disk, start, length, -1)) {
457                 ret = -EBUSY;
458                 goto out;
459         }
460
461         part = add_partition(disk, partno, start, length,
462                         ADDPART_FLAG_NONE, NULL);
463         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(part);
464 out:
465         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
466         return ret;
467 }
468
469 int bdev_del_partition(struct gendisk *disk, int partno)
470 {
471         struct block_device *part = NULL;
472         int ret = -ENXIO;
473
474         mutex_lock(&disk->open_mutex);
475         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
476         if (!part)
477                 goto out_unlock;
478
479         ret = -EBUSY;
480         if (atomic_read(&part->bd_openers))
481                 goto out_unlock;
482
483         delete_partition(part);
484         ret = 0;
485 out_unlock:
486         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
487         return ret;
488 }
489
490 int bdev_resize_partition(struct gendisk *disk, int partno, sector_t start,
491                 sector_t length)
492 {
493         struct block_device *part = NULL;
494         int ret = -ENXIO;
495
496         mutex_lock(&disk->open_mutex);
497         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
498         if (!part)
499                 goto out_unlock;
500
501         ret = -EINVAL;
502         if (start != part->bd_start_sect)
503                 goto out_unlock;
504
505         ret = -EBUSY;
506         if (partition_overlaps(disk, start, length, partno))
507                 goto out_unlock;
508
509         bdev_set_nr_sectors(part, length);
510
511         ret = 0;
512 out_unlock:
513         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
514         return ret;
515 }
516
517 static bool disk_unlock_native_capacity(struct gendisk *disk)
518 {
519         if (!disk->fops->unlock_native_capacity ||
520             test_and_set_bit(GD_NATIVE_CAPACITY, &disk->state)) {
521                 printk(KERN_CONT "truncated\n");
522                 return false;
523         }
524
525         printk(KERN_CONT "enabling native capacity\n");
526         disk->fops->unlock_native_capacity(disk);
527         return true;
528 }
529
530 void blk_drop_partitions(struct gendisk *disk)
531 {
532         struct block_device *part;
533         unsigned long idx;
534
535         lockdep_assert_held(&disk->open_mutex);
536
537         xa_for_each_start(&disk->part_tbl, idx, part, 1)
538                 delete_partition(part);
539 }
540
541 static bool blk_add_partition(struct gendisk *disk,
542                 struct parsed_partitions *state, int p)
543 {
544         sector_t size = state->parts[p].size;
545         sector_t from = state->parts[p].from;
546         struct block_device *part;
547
548         if (!size)
549                 return true;
550
551         if (from >= get_capacity(disk)) {
552                 printk(KERN_WARNING
553                        "%s: p%d start %llu is beyond EOD, ",
554                        disk->disk_name, p, (unsigned long long) from);
555                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
556                         return false;
557                 return true;
558         }
559
560         if (from + size > get_capacity(disk)) {
561                 printk(KERN_WARNING
562                        "%s: p%d size %llu extends beyond EOD, ",
563                        disk->disk_name, p, (unsigned long long) size);
564
565                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
566                         return false;
567
568                 /*
569                  * We can not ignore partitions of broken tables created by for
570                  * example camera firmware, but we limit them to the end of the
571                  * disk to avoid creating invalid block devices.
572                  */
573                 size = get_capacity(disk) - from;
574         }
575
576         part = add_partition(disk, p, from, size, state->parts[p].flags,
577                              &state->parts[p].info);
578         if (IS_ERR(part) && PTR_ERR(part) != -ENXIO) {
579                 printk(KERN_ERR " %s: p%d could not be added: %ld\n",
580                        disk->disk_name, p, -PTR_ERR(part));
581                 return true;
582         }
583
584         if (IS_BUILTIN(CONFIG_BLK_DEV_MD) &&
585             (state->parts[p].flags & ADDPART_FLAG_RAID))
586                 md_autodetect_dev(part->bd_dev);
587
588         return true;
589 }
590
591 static int blk_add_partitions(struct gendisk *disk)
592 {
593         struct parsed_partitions *state;
594         int ret = -EAGAIN, p;
595
596         if (disk->flags & GENHD_FL_NO_PART)
597                 return 0;
598
599         if (test_bit(GD_SUPPRESS_PART_SCAN, &disk->state))
600                 return 0;
601
602         state = check_partition(disk);
603         if (!state)
604                 return 0;
605         if (IS_ERR(state)) {
606                 /*
607                  * I/O error reading the partition table.  If we tried to read
608                  * beyond EOD, retry after unlocking the native capacity.
609                  */
610                 if (PTR_ERR(state) == -ENOSPC) {
611                         printk(KERN_WARNING "%s: partition table beyond EOD, ",
612                                disk->disk_name);
613                         if (disk_unlock_native_capacity(disk))
614                                 return -EAGAIN;
615                 }
616                 return -EIO;
617         }
618
619         /*
620          * Partitions are not supported on host managed zoned block devices.
621          */
622         if (disk->queue->limits.zoned == BLK_ZONED_HM) {
623                 pr_warn("%s: ignoring partition table on host managed zoned block device\n",
624                         disk->disk_name);
625                 ret = 0;
626                 goto out_free_state;
627         }
628
629         /*
630          * If we read beyond EOD, try unlocking native capacity even if the
631          * partition table was successfully read as we could be missing some
632          * partitions.
633          */
634         if (state->access_beyond_eod) {
635                 printk(KERN_WARNING
636                        "%s: partition table partially beyond EOD, ",
637                        disk->disk_name);
638                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
639                         goto out_free_state;
640         }
641
642         /* tell userspace that the media / partition table may have changed */
643         kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
644
645         for (p = 1; p < state->limit; p++)
646                 if (!blk_add_partition(disk, state, p))
647                         goto out_free_state;
648
649         ret = 0;
650 out_free_state:
651         free_partitions(state);
652         return ret;
653 }
654
655 int bdev_disk_changed(struct gendisk *disk, bool invalidate)
656 {
657         int ret = 0;
658
659         lockdep_assert_held(&disk->open_mutex);
660
661         if (!disk_live(disk))
662                 return -ENXIO;
663
664 rescan:
665         if (disk->open_partitions)
666                 return -EBUSY;
667         sync_blockdev(disk->part0);
668         invalidate_bdev(disk->part0);
669         blk_drop_partitions(disk);
670
671         clear_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
672
673         /*
674          * Historically we only set the capacity to zero for devices that
675          * support partitions (independ of actually having partitions created).
676          * Doing that is rather inconsistent, but changing it broke legacy
677          * udisks polling for legacy ide-cdrom devices.  Use the crude check
678          * below to get the sane behavior for most device while not breaking
679          * userspace for this particular setup.
680          */
681         if (invalidate) {
682                 if (!(disk->flags & GENHD_FL_NO_PART) ||
683                     !(disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE))
684                         set_capacity(disk, 0);
685         }
686
687         if (get_capacity(disk)) {
688                 ret = blk_add_partitions(disk);
689                 if (ret == -EAGAIN)
690                         goto rescan;
691         } else if (invalidate) {
692                 /*
693                  * Tell userspace that the media / partition table may have
694                  * changed.
695                  */
696                 kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
697         }
698
699         return ret;
700 }
701 /*
702  * Only exported for loop and dasd for historic reasons.  Don't use in new
703  * code!
704  */
705 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_disk_changed);
706
707 void *read_part_sector(struct parsed_partitions *state, sector_t n, Sector *p)
708 {
709         struct address_space *mapping = state->disk->part0->bd_inode->i_mapping;
710         struct folio *folio;
711
712         if (n >= get_capacity(state->disk)) {
713                 state->access_beyond_eod = true;
714                 goto out;
715         }
716
717         folio = read_mapping_folio(mapping, n >> PAGE_SECTORS_SHIFT, NULL);
718         if (IS_ERR(folio))
719                 goto out;
720
721         p->v = folio;
722         return folio_address(folio) + offset_in_folio(folio, n * SECTOR_SIZE);
723 out:
724         p->v = NULL;
725         return NULL;
726 }