GNU Linux-libre 4.19.295-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[2];
124         int cpu;
125
126         cpu = part_stat_lock();
127         part_round_stats(q, cpu, p);
128         part_stat_unlock();
129         part_in_flight(q, p, inflight);
130         return sprintf(buf,
131                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
132                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
133                 "%8u %8u %8u "
134                 "%8lu %8lu %8llu %8u"
135                 "\n",
136                 part_stat_read(p, ios[STAT_READ]),
137                 part_stat_read(p, merges[STAT_READ]),
138                 (unsigned long long)part_stat_read(p, sectors[STAT_READ]),
139                 (unsigned int)part_stat_read_msecs(p, STAT_READ),
140                 part_stat_read(p, ios[STAT_WRITE]),
141                 part_stat_read(p, merges[STAT_WRITE]),
142                 (unsigned long long)part_stat_read(p, sectors[STAT_WRITE]),
143                 (unsigned int)part_stat_read_msecs(p, STAT_WRITE),
144                 inflight[0],
145                 jiffies_to_msecs(part_stat_read(p, io_ticks)),
146                 jiffies_to_msecs(part_stat_read(p, time_in_queue)),
147                 part_stat_read(p, ios[STAT_DISCARD]),
148                 part_stat_read(p, merges[STAT_DISCARD]),
149                 (unsigned long long)part_stat_read(p, sectors[STAT_DISCARD]),
150                 (unsigned int)part_stat_read_msecs(p, STAT_DISCARD));
151 }
152
153 ssize_t part_inflight_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
154                            char *buf)
155 {
156         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
157         struct request_queue *q = part_to_disk(p)->queue;
158         unsigned int inflight[2];
159
160         part_in_flight_rw(q, p, inflight);
161         return sprintf(buf, "%8u %8u\n", inflight[0], inflight[1]);
162 }
163
164 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
165 ssize_t part_fail_show(struct device *dev,
166                        struct device_attribute *attr, char *buf)
167 {
168         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
169
170         return sprintf(buf, "%d\n", p->make_it_fail);
171 }
172
173 ssize_t part_fail_store(struct device *dev,
174                         struct device_attribute *attr,
175                         const char *buf, size_t count)
176 {
177         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
178         int i;
179
180         if (count > 0 && sscanf(buf, "%d", &i) > 0)
181                 p->make_it_fail = (i == 0) ? 0 : 1;
182
183         return count;
184 }
185 #endif
186
187 static DEVICE_ATTR(partition, 0444, part_partition_show, NULL);
188 static DEVICE_ATTR(start, 0444, part_start_show, NULL);
189 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
190 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, part_ro_show, NULL);
191 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, part_alignment_offset_show, NULL);
192 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, part_discard_alignment_show, NULL);
193 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
194 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
195 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
196 static struct device_attribute dev_attr_fail =
197         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
198 #endif
199
200 static struct attribute *part_attrs[] = {
201         &dev_attr_partition.attr,
202         &dev_attr_start.attr,
203         &dev_attr_size.attr,
204         &dev_attr_ro.attr,
205         &dev_attr_alignment_offset.attr,
206         &dev_attr_discard_alignment.attr,
207         &dev_attr_stat.attr,
208         &dev_attr_inflight.attr,
209 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
210         &dev_attr_fail.attr,
211 #endif
212         NULL
213 };
214
215 static struct attribute_group part_attr_group = {
216         .attrs = part_attrs,
217 };
218
219 static const struct attribute_group *part_attr_groups[] = {
220         &part_attr_group,
221 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
222         &blk_trace_attr_group,
223 #endif
224         NULL
225 };
226
227 static void part_release(struct device *dev)
228 {
229         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
230         blk_free_devt(dev->devt);
231         hd_free_part(p);
232         kfree(p);
233 }
234
235 static int part_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
236 {
237         struct hd_struct *part = dev_to_part(dev);
238
239         add_uevent_var(env, "PARTN=%u", part->partno);
240         if (part->info && part->info->volname[0])
241                 add_uevent_var(env, "PARTNAME=%s", part->info->volname);
242         return 0;
243 }
244
245 struct device_type part_type = {
246         .name           = "partition",
247         .groups         = part_attr_groups,
248         .release        = part_release,
249         .uevent         = part_uevent,
250 };
251
252 static void delete_partition_work_fn(struct work_struct *work)
253 {
254         struct hd_struct *part = container_of(to_rcu_work(work), struct hd_struct,
255                                         rcu_work);
256
257         part->start_sect = 0;
258         part->nr_sects = 0;
259         part_stat_set_all(part, 0);
260         put_device(part_to_dev(part));
261 }
262
263 void __delete_partition(struct percpu_ref *ref)
264 {
265         struct hd_struct *part = container_of(ref, struct hd_struct, ref);
266         INIT_RCU_WORK(&part->rcu_work, delete_partition_work_fn);
267         queue_rcu_work(system_wq, &part->rcu_work);
268 }
269
270 /*
271  * Must be called either with bd_mutex held, before a disk can be opened or
272  * after all disk users are gone.
273  */
274 void delete_partition(struct gendisk *disk, int partno)
275 {
276         struct disk_part_tbl *ptbl =
277                 rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
278         struct hd_struct *part;
279         struct block_device *bdev;
280
281         if (partno >= ptbl->len)
282                 return;
283
284         part = rcu_dereference_protected(ptbl->part[partno], 1);
285         if (!part)
286                 return;
287
288         rcu_assign_pointer(ptbl->part[partno], NULL);
289         rcu_assign_pointer(ptbl->last_lookup, NULL);
290         kobject_put(part->holder_dir);
291         device_del(part_to_dev(part));
292
293         /*
294          * Remove gendisk pointer from idr so that it cannot be looked up
295          * while RCU period before freeing gendisk is running to prevent
296          * use-after-free issues. Note that the device number stays
297          * "in-use" until we really free the gendisk.
298          */
299         blk_invalidate_devt(part_devt(part));
300
301         bdev = bdget(part_devt(part));
302         if (bdev) {
303                 remove_inode_hash(bdev->bd_inode);
304                 bdput(bdev);
305         }
306         hd_struct_kill(part);
307 }
308
309 static ssize_t whole_disk_show(struct device *dev,
310                                struct device_attribute *attr, char *buf)
311 {
312         return 0;
313 }
314 static DEVICE_ATTR(whole_disk, 0444, whole_disk_show, NULL);
315
316 /*
317  * Must be called either with bd_mutex held, before a disk can be opened or
318  * after all disk users are gone.
319  */
320 struct hd_struct *add_partition(struct gendisk *disk, int partno,
321                                 sector_t start, sector_t len, int flags,
322                                 struct partition_meta_info *info)
323 {
324         struct hd_struct *p;
325         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
326         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
327         struct device *pdev;
328         struct disk_part_tbl *ptbl;
329         const char *dname;
330         int err;
331
332         err = disk_expand_part_tbl(disk, partno);
333         if (err)
334                 return ERR_PTR(err);
335         ptbl = rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
336
337         if (ptbl->part[partno])
338                 return ERR_PTR(-EBUSY);
339
340         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
341         if (!p)
342                 return ERR_PTR(-EBUSY);
343
344         if (!init_part_stats(p)) {
345                 err = -ENOMEM;
346                 goto out_free;
347         }
348
349         seqcount_init(&p->nr_sects_seq);
350         pdev = part_to_dev(p);
351
352         p->start_sect = start;
353         p->alignment_offset =
354                 queue_limit_alignment_offset(&disk->queue->limits, start);
355         p->discard_alignment =
356                 queue_limit_discard_alignment(&disk->queue->limits, start);
357         p->nr_sects = len;
358         p->partno = partno;
359         p->policy = get_disk_ro(disk);
360
361         if (info) {
362                 struct partition_meta_info *pinfo = alloc_part_info(disk);
363                 if (!pinfo) {
364                         err = -ENOMEM;
365                         goto out_free_stats;
366                 }
367                 memcpy(pinfo, info, sizeof(*info));
368                 p->info = pinfo;
369         }
370
371         dname = dev_name(ddev);
372         if (isdigit(dname[strlen(dname) - 1]))
373                 dev_set_name(pdev, "%sp%d", dname, partno);
374         else
375                 dev_set_name(pdev, "%s%d", dname, partno);
376
377         device_initialize(pdev);
378         pdev->class = &block_class;
379         pdev->type = &part_type;
380         pdev->parent = ddev;
381
382         err = blk_alloc_devt(p, &devt);
383         if (err)
384                 goto out_free_info;
385         pdev->devt = devt;
386
387         /* delay uevent until 'holders' subdir is created */
388         dev_set_uevent_suppress(pdev, 1);
389         err = device_add(pdev);
390         if (err)
391                 goto out_put;
392
393         err = -ENOMEM;
394         p->holder_dir = kobject_create_and_add("holders", &pdev->kobj);
395         if (!p->holder_dir)
396                 goto out_del;
397
398         dev_set_uevent_suppress(pdev, 0);
399         if (flags & ADDPART_FLAG_WHOLEDISK) {
400                 err = device_create_file(pdev, &dev_attr_whole_disk);
401                 if (err)
402                         goto out_del;
403         }
404
405         err = hd_ref_init(p);
406         if (err) {
407                 if (flags & ADDPART_FLAG_WHOLEDISK)
408                         goto out_remove_file;
409                 goto out_del;
410         }
411
412         /* everything is up and running, commence */
413         rcu_assign_pointer(ptbl->part[partno], p);
414
415         /* suppress uevent if the disk suppresses it */
416         if (!dev_get_uevent_suppress(ddev))
417                 kobject_uevent(&pdev->kobj, KOBJ_ADD);
418         return p;
419
420 out_free_info:
421         free_part_info(p);
422 out_free_stats:
423         free_part_stats(p);
424 out_free:
425         kfree(p);
426         return ERR_PTR(err);
427 out_remove_file:
428         device_remove_file(pdev, &dev_attr_whole_disk);
429 out_del:
430         kobject_put(p->holder_dir);
431         device_del(pdev);
432 out_put:
433         put_device(pdev);
434         return ERR_PTR(err);
435 }
436
437 static bool disk_unlock_native_capacity(struct gendisk *disk)
438 {
439         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
440
441         if (bdops->unlock_native_capacity &&
442             !(disk->flags & GENHD_FL_NATIVE_CAPACITY)) {
443                 printk(KERN_CONT "enabling native capacity\n");
444                 bdops->unlock_native_capacity(disk);
445                 disk->flags |= GENHD_FL_NATIVE_CAPACITY;
446                 return true;
447         } else {
448                 printk(KERN_CONT "truncated\n");
449                 return false;
450         }
451 }
452
453 static int drop_partitions(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
454 {
455         struct disk_part_iter piter;
456         struct hd_struct *part;
457         int res;
458
459         if (bdev->bd_part_count || bdev->bd_super)
460                 return -EBUSY;
461         res = invalidate_partition(disk, 0);
462         if (res)
463                 return res;
464
465         disk_part_iter_init(&piter, disk, DISK_PITER_INCL_EMPTY);
466         while ((part = disk_part_iter_next(&piter)))
467                 delete_partition(disk, part->partno);
468         disk_part_iter_exit(&piter);
469
470         return 0;
471 }
472
473 static bool part_zone_aligned(struct gendisk *disk,
474                               struct block_device *bdev,
475                               sector_t from, sector_t size)
476 {
477         unsigned int zone_sectors = bdev_zone_sectors(bdev);
478
479         /*
480          * If this function is called, then the disk is a zoned block device
481          * (host-aware or host-managed). This can be detected even if the
482          * zoned block device support is disabled (CONFIG_BLK_DEV_ZONED not
483          * set). In this case, however, only host-aware devices will be seen
484          * as a block device is not created for host-managed devices. Without
485          * zoned block device support, host-aware drives can still be used as
486          * regular block devices (no zone operation) and their zone size will
487          * be reported as 0. Allow this case.
488          */
489         if (!zone_sectors)
490                 return true;
491
492         /*
493          * Check partition start and size alignement. If the drive has a
494          * smaller last runt zone, ignore it and allow the partition to
495          * use it. Check the zone size too: it should be a power of 2 number
496          * of sectors.
497          */
498         if (WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(zone_sectors))) {
499                 u32 rem;
500
501                 div_u64_rem(from, zone_sectors, &rem);
502                 if (rem)
503                         return false;
504                 if ((from + size) < get_capacity(disk)) {
505                         div_u64_rem(size, zone_sectors, &rem);
506                         if (rem)
507                                 return false;
508                 }
509
510         } else {
511
512                 if (from & (zone_sectors - 1))
513                         return false;
514                 if ((from + size) < get_capacity(disk) &&
515                     (size & (zone_sectors - 1)))
516                         return false;
517
518         }
519
520         return true;
521 }
522
523 int rescan_partitions(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
524 {
525         struct parsed_partitions *state = NULL;
526         struct hd_struct *part;
527         int p, highest, res;
528 rescan:
529         if (state && !IS_ERR(state)) {
530                 free_partitions(state);
531                 state = NULL;
532         }
533
534         res = drop_partitions(disk, bdev);
535         if (res)
536                 return res;
537
538         if (disk->fops->revalidate_disk)
539                 disk->fops->revalidate_disk(disk);
540         check_disk_size_change(disk, bdev, true);
541         bdev->bd_invalidated = 0;
542         if (!get_capacity(disk) || !(state = check_partition(disk, bdev)))
543                 return 0;
544         if (IS_ERR(state)) {
545                 /*
546                  * I/O error reading the partition table.  If any
547                  * partition code tried to read beyond EOD, retry
548                  * after unlocking native capacity.
549                  */
550                 if (PTR_ERR(state) == -ENOSPC) {
551                         printk(KERN_WARNING "%s: partition table beyond EOD, ",
552                                disk->disk_name);
553                         if (disk_unlock_native_capacity(disk))
554                                 goto rescan;
555                 }
556                 return -EIO;
557         }
558         /*
559          * If any partition code tried to read beyond EOD, try
560          * unlocking native capacity even if partition table is
561          * successfully read as we could be missing some partitions.
562          */
563         if (state->access_beyond_eod) {
564                 printk(KERN_WARNING
565                        "%s: partition table partially beyond EOD, ",
566                        disk->disk_name);
567                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
568                         goto rescan;
569         }
570
571         /* tell userspace that the media / partition table may have changed */
572         kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
573
574         /* Detect the highest partition number and preallocate
575          * disk->part_tbl.  This is an optimization and not strictly
576          * necessary.
577          */
578         for (p = 1, highest = 0; p < state->limit; p++)
579                 if (state->parts[p].size)
580                         highest = p;
581
582         disk_expand_part_tbl(disk, highest);
583
584         /* add partitions */
585         for (p = 1; p < state->limit; p++) {
586                 sector_t size, from;
587
588                 size = state->parts[p].size;
589                 if (!size)
590                         continue;
591
592                 from = state->parts[p].from;
593                 if (from >= get_capacity(disk)) {
594                         printk(KERN_WARNING
595                                "%s: p%d start %llu is beyond EOD, ",
596                                disk->disk_name, p, (unsigned long long) from);
597                         if (disk_unlock_native_capacity(disk))
598                                 goto rescan;
599                         continue;
600                 }
601
602                 if (from + size > get_capacity(disk)) {
603                         printk(KERN_WARNING
604                                "%s: p%d size %llu extends beyond EOD, ",
605                                disk->disk_name, p, (unsigned long long) size);
606
607                         if (disk_unlock_native_capacity(disk)) {
608                                 /* free state and restart */
609                                 goto rescan;
610                         } else {
611                                 /*
612                                  * we can not ignore partitions of broken tables
613                                  * created by for example camera firmware, but
614                                  * we limit them to the end of the disk to avoid
615                                  * creating invalid block devices
616                                  */
617                                 size = get_capacity(disk) - from;
618                         }
619                 }
620
621                 /*
622                  * On a zoned block device, partitions should be aligned on the
623                  * device zone size (i.e. zone boundary crossing not allowed).
624                  * Otherwise, resetting the write pointer of the last zone of
625                  * one partition may impact the following partition.
626                  */
627                 if (bdev_is_zoned(bdev) &&
628                     !part_zone_aligned(disk, bdev, from, size)) {
629                         printk(KERN_WARNING
630                                "%s: p%d start %llu+%llu is not zone aligned\n",
631                                disk->disk_name, p, (unsigned long long) from,
632                                (unsigned long long) size);
633                         continue;
634                 }
635
636                 part = add_partition(disk, p, from, size,
637                                      state->parts[p].flags,
638                                      &state->parts[p].info);
639                 if (IS_ERR(part)) {
640                         printk(KERN_ERR " %s: p%d could not be added: %ld\n",
641                                disk->disk_name, p, -PTR_ERR(part));
642                         continue;
643                 }
644 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_MD
645                 if (state->parts[p].flags & ADDPART_FLAG_RAID)
646                         md_autodetect_dev(part_to_dev(part)->devt);
647 #endif
648         }
649         free_partitions(state);
650         return 0;
651 }
652
653 int invalidate_partitions(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
654 {
655         int res;
656
657         if (!bdev->bd_invalidated)
658                 return 0;
659
660         res = drop_partitions(disk, bdev);
661         if (res)
662                 return res;
663
664         set_capacity(disk, 0);
665         check_disk_size_change(disk, bdev, false);
666         bdev->bd_invalidated = 0;
667         /* tell userspace that the media / partition table may have changed */
668         kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
669
670         return 0;
671 }
672
673 unsigned char *read_dev_sector(struct block_device *bdev, sector_t n, Sector *p)
674 {
675         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
676         struct page *page;
677
678         page = read_mapping_page(mapping, (pgoff_t)(n >> (PAGE_SHIFT-9)), NULL);
679         if (!IS_ERR(page)) {
680                 if (PageError(page))
681                         goto fail;
682                 p->v = page;
683                 return (unsigned char *)page_address(page) +  ((n & ((1 << (PAGE_SHIFT - 9)) - 1)) << 9);
684 fail:
685                 put_page(page);
686         }
687         p->v = NULL;
688         return NULL;
689 }
690
691 EXPORT_SYMBOL(read_dev_sector);