GNU Linux-libre 5.4.241-gnu1
[releases.git] / block / partition-generic.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Code extracted from drivers/block/genhd.c
4  *  Copyright (C) 1991-1998  Linus Torvalds
5  *  Re-organised Feb 1998 Russell King
6  *
7  *  We now have independent partition support from the
8  *  block drivers, which allows all the partition code to
9  *  be grouped in one location, and it to be mostly self
10  *  contained.
11  */
12
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/fs.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/kmod.h>
18 #include <linux/ctype.h>
19 #include <linux/genhd.h>
20 #include <linux/blktrace_api.h>
21
22 #include "partitions/check.h"
23
24 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_MD
25 extern void md_autodetect_dev(dev_t dev);
26 #endif
27  
28 /*
29  * disk_name() is used by partition check code and the genhd driver.
30  * It formats the devicename of the indicated disk into
31  * the supplied buffer (of size at least 32), and returns
32  * a pointer to that same buffer (for convenience).
33  */
34
35 char *disk_name(struct gendisk *hd, int partno, char *buf)
36 {
37         if (!partno)
38                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s", hd->disk_name);
39         else if (isdigit(hd->disk_name[strlen(hd->disk_name)-1]))
40                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%sp%d", hd->disk_name, partno);
41         else
42                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s%d", hd->disk_name, partno);
43
44         return buf;
45 }
46
47 const char *bdevname(struct block_device *bdev, char *buf)
48 {
49         return disk_name(bdev->bd_disk, bdev->bd_part->partno, buf);
50 }
51
52 EXPORT_SYMBOL(bdevname);
53
54 const char *bio_devname(struct bio *bio, char *buf)
55 {
56         return disk_name(bio->bi_disk, bio->bi_partno, buf);
57 }
58 EXPORT_SYMBOL(bio_devname);
59
60 /*
61  * There's very little reason to use this, you should really
62  * have a struct block_device just about everywhere and use
63  * bdevname() instead.
64  */
65 const char *__bdevname(dev_t dev, char *buffer)
66 {
67         scnprintf(buffer, BDEVNAME_SIZE, "unknown-block(%u,%u)",
68                                 MAJOR(dev), MINOR(dev));
69         return buffer;
70 }
71
72 EXPORT_SYMBOL(__bdevname);
73
74 static ssize_t part_partition_show(struct device *dev,
75                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
76 {
77         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
78
79         return sprintf(buf, "%d\n", p->partno);
80 }
81
82 static ssize_t part_start_show(struct device *dev,
83                                struct device_attribute *attr, char *buf)
84 {
85         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
86
87         return sprintf(buf, "%llu\n",(unsigned long long)p->start_sect);
88 }
89
90 ssize_t part_size_show(struct device *dev,
91                        struct device_attribute *attr, char *buf)
92 {
93         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
94         return sprintf(buf, "%llu\n",(unsigned long long)part_nr_sects_read(p));
95 }
96
97 static ssize_t part_ro_show(struct device *dev,
98                             struct device_attribute *attr, char *buf)
99 {
100         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
101         return sprintf(buf, "%d\n", p->policy ? 1 : 0);
102 }
103
104 static ssize_t part_alignment_offset_show(struct device *dev,
105                                           struct device_attribute *attr, char *buf)
106 {
107         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
108         return sprintf(buf, "%llu\n", (unsigned long long)p->alignment_offset);
109 }
110
111 static ssize_t part_discard_alignment_show(struct device *dev,
112                                            struct device_attribute *attr, char *buf)
113 {
114         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
115         return sprintf(buf, "%u\n", p->discard_alignment);
116 }
117
118 ssize_t part_stat_show(struct device *dev,
119                        struct device_attribute *attr, char *buf)
120 {
121         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
122         struct request_queue *q = part_to_disk(p)->queue;
123         unsigned int inflight;
124
125         inflight = part_in_flight(q, p);
126         return sprintf(buf,
127                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
128                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
129                 "%8u %8u %8u "
130                 "%8lu %8lu %8llu %8u"
131                 "\n",
132                 part_stat_read(p, ios[STAT_READ]),
133                 part_stat_read(p, merges[STAT_READ]),
134                 (unsigned long long)part_stat_read(p, sectors[STAT_READ]),
135                 (unsigned int)part_stat_read_msecs(p, STAT_READ),
136                 part_stat_read(p, ios[STAT_WRITE]),
137                 part_stat_read(p, merges[STAT_WRITE]),
138                 (unsigned long long)part_stat_read(p, sectors[STAT_WRITE]),
139                 (unsigned int)part_stat_read_msecs(p, STAT_WRITE),
140                 inflight,
141                 jiffies_to_msecs(part_stat_read(p, io_ticks)),
142                 jiffies_to_msecs(part_stat_read(p, time_in_queue)),
143                 part_stat_read(p, ios[STAT_DISCARD]),
144                 part_stat_read(p, merges[STAT_DISCARD]),
145                 (unsigned long long)part_stat_read(p, sectors[STAT_DISCARD]),
146                 (unsigned int)part_stat_read_msecs(p, STAT_DISCARD));
147 }
148
149 ssize_t part_inflight_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
150                            char *buf)
151 {
152         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
153         struct request_queue *q = part_to_disk(p)->queue;
154         unsigned int inflight[2];
155
156         part_in_flight_rw(q, p, inflight);
157         return sprintf(buf, "%8u %8u\n", inflight[0], inflight[1]);
158 }
159
160 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
161 ssize_t part_fail_show(struct device *dev,
162                        struct device_attribute *attr, char *buf)
163 {
164         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
165
166         return sprintf(buf, "%d\n", p->make_it_fail);
167 }
168
169 ssize_t part_fail_store(struct device *dev,
170                         struct device_attribute *attr,
171                         const char *buf, size_t count)
172 {
173         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
174         int i;
175
176         if (count > 0 && sscanf(buf, "%d", &i) > 0)
177                 p->make_it_fail = (i == 0) ? 0 : 1;
178
179         return count;
180 }
181 #endif
182
183 static DEVICE_ATTR(partition, 0444, part_partition_show, NULL);
184 static DEVICE_ATTR(start, 0444, part_start_show, NULL);
185 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
186 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, part_ro_show, NULL);
187 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, part_alignment_offset_show, NULL);
188 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, part_discard_alignment_show, NULL);
189 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
190 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
191 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
192 static struct device_attribute dev_attr_fail =
193         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
194 #endif
195
196 static struct attribute *part_attrs[] = {
197         &dev_attr_partition.attr,
198         &dev_attr_start.attr,
199         &dev_attr_size.attr,
200         &dev_attr_ro.attr,
201         &dev_attr_alignment_offset.attr,
202         &dev_attr_discard_alignment.attr,
203         &dev_attr_stat.attr,
204         &dev_attr_inflight.attr,
205 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
206         &dev_attr_fail.attr,
207 #endif
208         NULL
209 };
210
211 static struct attribute_group part_attr_group = {
212         .attrs = part_attrs,
213 };
214
215 static const struct attribute_group *part_attr_groups[] = {
216         &part_attr_group,
217 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
218         &blk_trace_attr_group,
219 #endif
220         NULL
221 };
222
223 static void part_release(struct device *dev)
224 {
225         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
226         blk_free_devt(dev->devt);
227         hd_free_part(p);
228         kfree(p);
229 }
230
231 static int part_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
232 {
233         struct hd_struct *part = dev_to_part(dev);
234
235         add_uevent_var(env, "PARTN=%u", part->partno);
236         if (part->info && part->info->volname[0])
237                 add_uevent_var(env, "PARTNAME=%s", part->info->volname);
238         return 0;
239 }
240
241 struct device_type part_type = {
242         .name           = "partition",
243         .groups         = part_attr_groups,
244         .release        = part_release,
245         .uevent         = part_uevent,
246 };
247
248 static void delete_partition_work_fn(struct work_struct *work)
249 {
250         struct hd_struct *part = container_of(to_rcu_work(work), struct hd_struct,
251                                         rcu_work);
252
253         part->start_sect = 0;
254         part->nr_sects = 0;
255         part_stat_set_all(part, 0);
256         put_device(part_to_dev(part));
257 }
258
259 void __delete_partition(struct percpu_ref *ref)
260 {
261         struct hd_struct *part = container_of(ref, struct hd_struct, ref);
262         INIT_RCU_WORK(&part->rcu_work, delete_partition_work_fn);
263         queue_rcu_work(system_wq, &part->rcu_work);
264 }
265
266 /*
267  * Must be called either with bd_mutex held, before a disk can be opened or
268  * after all disk users are gone.
269  */
270 void delete_partition(struct gendisk *disk, int partno)
271 {
272         struct disk_part_tbl *ptbl =
273                 rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
274         struct hd_struct *part;
275         struct block_device *bdev;
276
277         if (partno >= ptbl->len)
278                 return;
279
280         part = rcu_dereference_protected(ptbl->part[partno], 1);
281         if (!part)
282                 return;
283
284         rcu_assign_pointer(ptbl->part[partno], NULL);
285         rcu_assign_pointer(ptbl->last_lookup, NULL);
286         kobject_put(part->holder_dir);
287         device_del(part_to_dev(part));
288
289         /*
290          * Remove gendisk pointer from idr so that it cannot be looked up
291          * while RCU period before freeing gendisk is running to prevent
292          * use-after-free issues. Note that the device number stays
293          * "in-use" until we really free the gendisk.
294          */
295         blk_invalidate_devt(part_devt(part));
296
297         bdev = bdget(part_devt(part));
298         if (bdev) {
299                 remove_inode_hash(bdev->bd_inode);
300                 bdput(bdev);
301         }
302         hd_struct_kill(part);
303 }
304
305 static ssize_t whole_disk_show(struct device *dev,
306                                struct device_attribute *attr, char *buf)
307 {
308         return 0;
309 }
310 static DEVICE_ATTR(whole_disk, 0444, whole_disk_show, NULL);
311
312 /*
313  * Must be called either with bd_mutex held, before a disk can be opened or
314  * after all disk users are gone.
315  */
316 struct hd_struct *add_partition(struct gendisk *disk, int partno,
317                                 sector_t start, sector_t len, int flags,
318                                 struct partition_meta_info *info)
319 {
320         struct hd_struct *p;
321         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
322         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
323         struct device *pdev;
324         struct disk_part_tbl *ptbl;
325         const char *dname;
326         int err;
327
328         err = disk_expand_part_tbl(disk, partno);
329         if (err)
330                 return ERR_PTR(err);
331         ptbl = rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
332
333         if (ptbl->part[partno])
334                 return ERR_PTR(-EBUSY);
335
336         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
337         if (!p)
338                 return ERR_PTR(-EBUSY);
339
340         if (!init_part_stats(p)) {
341                 err = -ENOMEM;
342                 goto out_free;
343         }
344
345         seqcount_init(&p->nr_sects_seq);
346         pdev = part_to_dev(p);
347
348         p->start_sect = start;
349         p->alignment_offset =
350                 queue_limit_alignment_offset(&disk->queue->limits, start);
351         p->discard_alignment =
352                 queue_limit_discard_alignment(&disk->queue->limits, start);
353         p->nr_sects = len;
354         p->partno = partno;
355         p->policy = get_disk_ro(disk);
356
357         if (info) {
358                 struct partition_meta_info *pinfo = alloc_part_info(disk);
359                 if (!pinfo) {
360                         err = -ENOMEM;
361                         goto out_free_stats;
362                 }
363                 memcpy(pinfo, info, sizeof(*info));
364                 p->info = pinfo;
365         }
366
367         dname = dev_name(ddev);
368         if (isdigit(dname[strlen(dname) - 1]))
369                 dev_set_name(pdev, "%sp%d", dname, partno);
370         else
371                 dev_set_name(pdev, "%s%d", dname, partno);
372
373         device_initialize(pdev);
374         pdev->class = &block_class;
375         pdev->type = &part_type;
376         pdev->parent = ddev;
377
378         err = blk_alloc_devt(p, &devt);
379         if (err)
380                 goto out_free_info;
381         pdev->devt = devt;
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         p->holder_dir = kobject_create_and_add("holders", &pdev->kobj);
391         if (!p->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         err = hd_ref_init(p);
402         if (err) {
403                 if (flags & ADDPART_FLAG_WHOLEDISK)
404                         goto out_remove_file;
405                 goto out_del;
406         }
407
408         /* everything is up and running, commence */
409         rcu_assign_pointer(ptbl->part[partno], p);
410
411         /* suppress uevent if the disk suppresses it */
412         if (!dev_get_uevent_suppress(ddev))
413                 kobject_uevent(&pdev->kobj, KOBJ_ADD);
414         return p;
415
416 out_free_info:
417         free_part_info(p);
418 out_free_stats:
419         free_part_stats(p);
420 out_free:
421         kfree(p);
422         return ERR_PTR(err);
423 out_remove_file:
424         device_remove_file(pdev, &dev_attr_whole_disk);
425 out_del:
426         kobject_put(p->holder_dir);
427         device_del(pdev);
428 out_put:
429         put_device(pdev);
430         return ERR_PTR(err);
431 }
432
433 static bool disk_unlock_native_capacity(struct gendisk *disk)
434 {
435         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
436
437         if (bdops->unlock_native_capacity &&
438             !(disk->flags & GENHD_FL_NATIVE_CAPACITY)) {
439                 printk(KERN_CONT "enabling native capacity\n");
440                 bdops->unlock_native_capacity(disk);
441                 disk->flags |= GENHD_FL_NATIVE_CAPACITY;
442                 return true;
443         } else {
444                 printk(KERN_CONT "truncated\n");
445                 return false;
446         }
447 }
448
449 static int drop_partitions(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
450 {
451         struct disk_part_iter piter;
452         struct hd_struct *part;
453         int res;
454
455         if (bdev->bd_part_count || bdev->bd_super)
456                 return -EBUSY;
457         res = invalidate_partition(disk, 0);
458         if (res)
459                 return res;
460
461         disk_part_iter_init(&piter, disk, DISK_PITER_INCL_EMPTY);
462         while ((part = disk_part_iter_next(&piter)))
463                 delete_partition(disk, part->partno);
464         disk_part_iter_exit(&piter);
465
466         return 0;
467 }
468
469 static bool part_zone_aligned(struct gendisk *disk,
470                               struct block_device *bdev,
471                               sector_t from, sector_t size)
472 {
473         unsigned int zone_sectors = bdev_zone_sectors(bdev);
474
475         /*
476          * If this function is called, then the disk is a zoned block device
477          * (host-aware or host-managed). This can be detected even if the
478          * zoned block device support is disabled (CONFIG_BLK_DEV_ZONED not
479          * set). In this case, however, only host-aware devices will be seen
480          * as a block device is not created for host-managed devices. Without
481          * zoned block device support, host-aware drives can still be used as
482          * regular block devices (no zone operation) and their zone size will
483          * be reported as 0. Allow this case.
484          */
485         if (!zone_sectors)
486                 return true;
487
488         /*
489          * Check partition start and size alignement. If the drive has a
490          * smaller last runt zone, ignore it and allow the partition to
491          * use it. Check the zone size too: it should be a power of 2 number
492          * of sectors.
493          */
494         if (WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(zone_sectors))) {
495                 u32 rem;
496
497                 div_u64_rem(from, zone_sectors, &rem);
498                 if (rem)
499                         return false;
500                 if ((from + size) < get_capacity(disk)) {
501                         div_u64_rem(size, zone_sectors, &rem);
502                         if (rem)
503                                 return false;
504                 }
505
506         } else {
507
508                 if (from & (zone_sectors - 1))
509                         return false;
510                 if ((from + size) < get_capacity(disk) &&
511                     (size & (zone_sectors - 1)))
512                         return false;
513
514         }
515
516         return true;
517 }
518
519 int rescan_partitions(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
520 {
521         struct parsed_partitions *state = NULL;
522         struct hd_struct *part;
523         int p, highest, res;
524 rescan:
525         if (state && !IS_ERR(state)) {
526                 free_partitions(state);
527                 state = NULL;
528         }
529
530         res = drop_partitions(disk, bdev);
531         if (res)
532                 return res;
533
534         if (disk->fops->revalidate_disk)
535                 disk->fops->revalidate_disk(disk);
536         check_disk_size_change(disk, bdev, true);
537         bdev->bd_invalidated = 0;
538         if (!get_capacity(disk) || !(state = check_partition(disk, bdev)))
539                 return 0;
540         if (IS_ERR(state)) {
541                 /*
542                  * I/O error reading the partition table.  If any
543                  * partition code tried to read beyond EOD, retry
544                  * after unlocking native capacity.
545                  */
546                 if (PTR_ERR(state) == -ENOSPC) {
547                         printk(KERN_WARNING "%s: partition table beyond EOD, ",
548                                disk->disk_name);
549                         if (disk_unlock_native_capacity(disk))
550                                 goto rescan;
551                 }
552                 return -EIO;
553         }
554         /*
555          * If any partition code tried to read beyond EOD, try
556          * unlocking native capacity even if partition table is
557          * successfully read as we could be missing some partitions.
558          */
559         if (state->access_beyond_eod) {
560                 printk(KERN_WARNING
561                        "%s: partition table partially beyond EOD, ",
562                        disk->disk_name);
563                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
564                         goto rescan;
565         }
566
567         /* tell userspace that the media / partition table may have changed */
568         kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
569
570         /* Detect the highest partition number and preallocate
571          * disk->part_tbl.  This is an optimization and not strictly
572          * necessary.
573          */
574         for (p = 1, highest = 0; p < state->limit; p++)
575                 if (state->parts[p].size)
576                         highest = p;
577
578         disk_expand_part_tbl(disk, highest);
579
580         /* add partitions */
581         for (p = 1; p < state->limit; p++) {
582                 sector_t size, from;
583
584                 size = state->parts[p].size;
585                 if (!size)
586                         continue;
587
588                 from = state->parts[p].from;
589                 if (from >= get_capacity(disk)) {
590                         printk(KERN_WARNING
591                                "%s: p%d start %llu is beyond EOD, ",
592                                disk->disk_name, p, (unsigned long long) from);
593                         if (disk_unlock_native_capacity(disk))
594                                 goto rescan;
595                         continue;
596                 }
597
598                 if (from + size > get_capacity(disk)) {
599                         printk(KERN_WARNING
600                                "%s: p%d size %llu extends beyond EOD, ",
601                                disk->disk_name, p, (unsigned long long) size);
602
603                         if (disk_unlock_native_capacity(disk)) {
604                                 /* free state and restart */
605                                 goto rescan;
606                         } else {
607                                 /*
608                                  * we can not ignore partitions of broken tables
609                                  * created by for example camera firmware, but
610                                  * we limit them to the end of the disk to avoid
611                                  * creating invalid block devices
612                                  */
613                                 size = get_capacity(disk) - from;
614                         }
615                 }
616
617                 /*
618                  * On a zoned block device, partitions should be aligned on the
619                  * device zone size (i.e. zone boundary crossing not allowed).
620                  * Otherwise, resetting the write pointer of the last zone of
621                  * one partition may impact the following partition.
622                  */
623                 if (bdev_is_zoned(bdev) &&
624                     !part_zone_aligned(disk, bdev, from, size)) {
625                         printk(KERN_WARNING
626                                "%s: p%d start %llu+%llu is not zone aligned\n",
627                                disk->disk_name, p, (unsigned long long) from,
628                                (unsigned long long) size);
629                         continue;
630                 }
631
632                 part = add_partition(disk, p, from, size,
633                                      state->parts[p].flags,
634                                      &state->parts[p].info);
635                 if (IS_ERR(part)) {
636                         printk(KERN_ERR " %s: p%d could not be added: %ld\n",
637                                disk->disk_name, p, -PTR_ERR(part));
638                         continue;
639                 }
640 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_MD
641                 if (state->parts[p].flags & ADDPART_FLAG_RAID)
642                         md_autodetect_dev(part_to_dev(part)->devt);
643 #endif
644         }
645         free_partitions(state);
646         return 0;
647 }
648
649 int invalidate_partitions(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
650 {
651         int res;
652
653         if (!bdev->bd_invalidated)
654                 return 0;
655
656         res = drop_partitions(disk, bdev);
657         if (res)
658                 return res;
659
660         set_capacity(disk, 0);
661         check_disk_size_change(disk, bdev, false);
662         bdev->bd_invalidated = 0;
663         /* tell userspace that the media / partition table may have changed */
664         kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
665
666         return 0;
667 }
668
669 unsigned char *read_dev_sector(struct block_device *bdev, sector_t n, Sector *p)
670 {
671         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
672         struct page *page;
673
674         page = read_mapping_page(mapping, (pgoff_t)(n >> (PAGE_SHIFT-9)), NULL);
675         if (!IS_ERR(page)) {
676                 if (PageError(page))
677                         goto fail;
678                 p->v = page;
679                 return (unsigned char *)page_address(page) +  ((n & ((1 << (PAGE_SHIFT - 9)) - 1)) << 9);
680 fail:
681                 put_page(page);
682         }
683         p->v = NULL;
684         return NULL;
685 }
686
687 EXPORT_SYMBOL(read_dev_sector);