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