GNU Linux-libre 5.15.137-gnu
[releases.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/genhd.h>
12 #include <linux/vmalloc.h>
13 #include <linux/blktrace_api.h>
14 #include <linux/raid/detect.h>
15 #include "check.h"
16
17 static int (*check_part[])(struct parsed_partitions *) = {
18         /*
19          * Probe partition formats with tables at disk address 0
20          * that also have an ADFS boot block at 0xdc0.
21          */
22 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_ICS
23         adfspart_check_ICS,
24 #endif
25 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_POWERTEC
26         adfspart_check_POWERTEC,
27 #endif
28 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_EESOX
29         adfspart_check_EESOX,
30 #endif
31
32         /*
33          * Now move on to formats that only have partition info at
34          * disk address 0xdc0.  Since these may also have stale
35          * PC/BIOS partition tables, they need to come before
36          * the msdos entry.
37          */
38 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_CUMANA
39         adfspart_check_CUMANA,
40 #endif
41 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_ADFS
42         adfspart_check_ADFS,
43 #endif
44
45 #ifdef CONFIG_CMDLINE_PARTITION
46         cmdline_partition,
47 #endif
48 #ifdef CONFIG_EFI_PARTITION
49         efi_partition,          /* this must come before msdos */
50 #endif
51 #ifdef CONFIG_SGI_PARTITION
52         sgi_partition,
53 #endif
54 #ifdef CONFIG_LDM_PARTITION
55         ldm_partition,          /* this must come before msdos */
56 #endif
57 #ifdef CONFIG_MSDOS_PARTITION
58         msdos_partition,
59 #endif
60 #ifdef CONFIG_OSF_PARTITION
61         osf_partition,
62 #endif
63 #ifdef CONFIG_SUN_PARTITION
64         sun_partition,
65 #endif
66 #ifdef CONFIG_AMIGA_PARTITION
67         amiga_partition,
68 #endif
69 #ifdef CONFIG_ATARI_PARTITION
70         atari_partition,
71 #endif
72 #ifdef CONFIG_MAC_PARTITION
73         mac_partition,
74 #endif
75 #ifdef CONFIG_ULTRIX_PARTITION
76         ultrix_partition,
77 #endif
78 #ifdef CONFIG_IBM_PARTITION
79         ibm_partition,
80 #endif
81 #ifdef CONFIG_KARMA_PARTITION
82         karma_partition,
83 #endif
84 #ifdef CONFIG_SYSV68_PARTITION
85         sysv68_partition,
86 #endif
87         NULL
88 };
89
90 static void bdev_set_nr_sectors(struct block_device *bdev, sector_t sectors)
91 {
92         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
93         i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)sectors << SECTOR_SHIFT);
94         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
95 }
96
97 static struct parsed_partitions *allocate_partitions(struct gendisk *hd)
98 {
99         struct parsed_partitions *state;
100         int nr;
101
102         state = kzalloc(sizeof(*state), GFP_KERNEL);
103         if (!state)
104                 return NULL;
105
106         nr = disk_max_parts(hd);
107         state->parts = vzalloc(array_size(nr, sizeof(state->parts[0])));
108         if (!state->parts) {
109                 kfree(state);
110                 return NULL;
111         }
112
113         state->limit = nr;
114
115         return state;
116 }
117
118 static void free_partitions(struct parsed_partitions *state)
119 {
120         vfree(state->parts);
121         kfree(state);
122 }
123
124 static struct parsed_partitions *check_partition(struct gendisk *hd)
125 {
126         struct parsed_partitions *state;
127         int i, res, err;
128
129         state = allocate_partitions(hd);
130         if (!state)
131                 return NULL;
132         state->pp_buf = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
133         if (!state->pp_buf) {
134                 free_partitions(state);
135                 return NULL;
136         }
137         state->pp_buf[0] = '\0';
138
139         state->disk = hd;
140         snprintf(state->name, BDEVNAME_SIZE, "%s", hd->disk_name);
141         snprintf(state->pp_buf, PAGE_SIZE, " %s:", state->name);
142         if (isdigit(state->name[strlen(state->name)-1]))
143                 sprintf(state->name, "p");
144
145         i = res = err = 0;
146         while (!res && check_part[i]) {
147                 memset(state->parts, 0, state->limit * sizeof(state->parts[0]));
148                 res = check_part[i++](state);
149                 if (res < 0) {
150                         /*
151                          * We have hit an I/O error which we don't report now.
152                          * But record it, and let the others do their job.
153                          */
154                         err = res;
155                         res = 0;
156                 }
157
158         }
159         if (res > 0) {
160                 printk(KERN_INFO "%s", state->pp_buf);
161
162                 free_page((unsigned long)state->pp_buf);
163                 return state;
164         }
165         if (state->access_beyond_eod)
166                 err = -ENOSPC;
167         /*
168          * The partition is unrecognized. So report I/O errors if there were any
169          */
170         if (err)
171                 res = err;
172         if (res) {
173                 strlcat(state->pp_buf,
174                         " unable to read partition table\n", PAGE_SIZE);
175                 printk(KERN_INFO "%s", state->pp_buf);
176         }
177
178         free_page((unsigned long)state->pp_buf);
179         free_partitions(state);
180         return ERR_PTR(res);
181 }
182
183 static ssize_t part_partition_show(struct device *dev,
184                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
185 {
186         return sprintf(buf, "%d\n", dev_to_bdev(dev)->bd_partno);
187 }
188
189 static ssize_t part_start_show(struct device *dev,
190                                struct device_attribute *attr, char *buf)
191 {
192         return sprintf(buf, "%llu\n", dev_to_bdev(dev)->bd_start_sect);
193 }
194
195 static ssize_t part_ro_show(struct device *dev,
196                             struct device_attribute *attr, char *buf)
197 {
198         return sprintf(buf, "%d\n", bdev_read_only(dev_to_bdev(dev)));
199 }
200
201 static ssize_t part_alignment_offset_show(struct device *dev,
202                                           struct device_attribute *attr, char *buf)
203 {
204         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
205
206         return sprintf(buf, "%u\n",
207                 queue_limit_alignment_offset(&bdev->bd_disk->queue->limits,
208                                 bdev->bd_start_sect));
209 }
210
211 static ssize_t part_discard_alignment_show(struct device *dev,
212                                            struct device_attribute *attr, char *buf)
213 {
214         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
215
216         return sprintf(buf, "%u\n",
217                 queue_limit_discard_alignment(&bdev->bd_disk->queue->limits,
218                                 bdev->bd_start_sect));
219 }
220
221 static DEVICE_ATTR(partition, 0444, part_partition_show, NULL);
222 static DEVICE_ATTR(start, 0444, part_start_show, NULL);
223 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
224 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, part_ro_show, NULL);
225 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, part_alignment_offset_show, NULL);
226 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, part_discard_alignment_show, NULL);
227 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
228 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
229 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
230 static struct device_attribute dev_attr_fail =
231         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
232 #endif
233
234 static struct attribute *part_attrs[] = {
235         &dev_attr_partition.attr,
236         &dev_attr_start.attr,
237         &dev_attr_size.attr,
238         &dev_attr_ro.attr,
239         &dev_attr_alignment_offset.attr,
240         &dev_attr_discard_alignment.attr,
241         &dev_attr_stat.attr,
242         &dev_attr_inflight.attr,
243 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
244         &dev_attr_fail.attr,
245 #endif
246         NULL
247 };
248
249 static struct attribute_group part_attr_group = {
250         .attrs = part_attrs,
251 };
252
253 static const struct attribute_group *part_attr_groups[] = {
254         &part_attr_group,
255 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
256         &blk_trace_attr_group,
257 #endif
258         NULL
259 };
260
261 static void part_release(struct device *dev)
262 {
263         put_disk(dev_to_bdev(dev)->bd_disk);
264         iput(dev_to_bdev(dev)->bd_inode);
265 }
266
267 static int part_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
268 {
269         struct block_device *part = dev_to_bdev(dev);
270
271         add_uevent_var(env, "PARTN=%u", part->bd_partno);
272         if (part->bd_meta_info && part->bd_meta_info->volname[0])
273                 add_uevent_var(env, "PARTNAME=%s", part->bd_meta_info->volname);
274         return 0;
275 }
276
277 struct device_type part_type = {
278         .name           = "partition",
279         .groups         = part_attr_groups,
280         .release        = part_release,
281         .uevent         = part_uevent,
282 };
283
284 static void delete_partition(struct block_device *part)
285 {
286         lockdep_assert_held(&part->bd_disk->open_mutex);
287
288         fsync_bdev(part);
289         __invalidate_device(part, true);
290
291         xa_erase(&part->bd_disk->part_tbl, part->bd_partno);
292         kobject_put(part->bd_holder_dir);
293         device_del(&part->bd_device);
294
295         /*
296          * Remove the block device from the inode hash, so that it cannot be
297          * looked up any more even when openers still hold references.
298          */
299         remove_inode_hash(part->bd_inode);
300
301         put_device(&part->bd_device);
302 }
303
304 static ssize_t whole_disk_show(struct device *dev,
305                                struct device_attribute *attr, char *buf)
306 {
307         return 0;
308 }
309 static DEVICE_ATTR(whole_disk, 0444, whole_disk_show, NULL);
310
311 /*
312  * Must be called either with open_mutex held, before a disk can be opened or
313  * after all disk users are gone.
314  */
315 static struct block_device *add_partition(struct gendisk *disk, int partno,
316                                 sector_t start, sector_t len, int flags,
317                                 struct partition_meta_info *info)
318 {
319         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
320         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
321         struct device *pdev;
322         struct block_device *bdev;
323         const char *dname;
324         int err;
325
326         lockdep_assert_held(&disk->open_mutex);
327
328         if (partno >= disk_max_parts(disk))
329                 return ERR_PTR(-EINVAL);
330
331         /*
332          * Partitions are not supported on zoned block devices that are used as
333          * such.
334          */
335         switch (disk->queue->limits.zoned) {
336         case BLK_ZONED_HM:
337                 pr_warn("%s: partitions not supported on host managed zoned block device\n",
338                         disk->disk_name);
339                 return ERR_PTR(-ENXIO);
340         case BLK_ZONED_HA:
341                 pr_info("%s: disabling host aware zoned block device support due to partitions\n",
342                         disk->disk_name);
343                 blk_queue_set_zoned(disk, BLK_ZONED_NONE);
344                 break;
345         case BLK_ZONED_NONE:
346                 break;
347         }
348
349         if (xa_load(&disk->part_tbl, partno))
350                 return ERR_PTR(-EBUSY);
351
352         /* ensure we always have a reference to the whole disk */
353         get_device(disk_to_dev(disk));
354
355         err = -ENOMEM;
356         bdev = bdev_alloc(disk, partno);
357         if (!bdev)
358                 goto out_put_disk;
359
360         bdev->bd_start_sect = start;
361         bdev_set_nr_sectors(bdev, len);
362
363         pdev = &bdev->bd_device;
364         dname = dev_name(ddev);
365         if (isdigit(dname[strlen(dname) - 1]))
366                 dev_set_name(pdev, "%sp%d", dname, partno);
367         else
368                 dev_set_name(pdev, "%s%d", dname, partno);
369
370         device_initialize(pdev);
371         pdev->class = &block_class;
372         pdev->type = &part_type;
373         pdev->parent = ddev;
374
375         /* in consecutive minor range? */
376         if (bdev->bd_partno < disk->minors) {
377                 devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor + bdev->bd_partno);
378         } else {
379                 err = blk_alloc_ext_minor();
380                 if (err < 0)
381                         goto out_put;
382                 devt = MKDEV(BLOCK_EXT_MAJOR, err);
383         }
384         pdev->devt = devt;
385
386         if (info) {
387                 err = -ENOMEM;
388                 bdev->bd_meta_info = kmemdup(info, sizeof(*info), GFP_KERNEL);
389                 if (!bdev->bd_meta_info)
390                         goto out_put;
391         }
392
393         /* delay uevent until 'holders' subdir is created */
394         dev_set_uevent_suppress(pdev, 1);
395         err = device_add(pdev);
396         if (err)
397                 goto out_put;
398
399         err = -ENOMEM;
400         bdev->bd_holder_dir = kobject_create_and_add("holders", &pdev->kobj);
401         if (!bdev->bd_holder_dir)
402                 goto out_del;
403
404         dev_set_uevent_suppress(pdev, 0);
405         if (flags & ADDPART_FLAG_WHOLEDISK) {
406                 err = device_create_file(pdev, &dev_attr_whole_disk);
407                 if (err)
408                         goto out_del;
409         }
410
411         /* everything is up and running, commence */
412         err = xa_insert(&disk->part_tbl, partno, bdev, GFP_KERNEL);
413         if (err)
414                 goto out_del;
415         bdev_add(bdev, devt);
416
417         /* suppress uevent if the disk suppresses it */
418         if (!dev_get_uevent_suppress(ddev))
419                 kobject_uevent(&pdev->kobj, KOBJ_ADD);
420         return bdev;
421
422 out_del:
423         kobject_put(bdev->bd_holder_dir);
424         device_del(pdev);
425 out_put:
426         put_device(pdev);
427         return ERR_PTR(err);
428 out_put_disk:
429         put_disk(disk);
430         return ERR_PTR(err);
431 }
432
433 static bool partition_overlaps(struct gendisk *disk, sector_t start,
434                 sector_t length, int skip_partno)
435 {
436         struct block_device *part;
437         bool overlap = false;
438         unsigned long idx;
439
440         rcu_read_lock();
441         xa_for_each_start(&disk->part_tbl, idx, part, 1) {
442                 if (part->bd_partno != skip_partno &&
443                     start < part->bd_start_sect + bdev_nr_sectors(part) &&
444                     start + length > part->bd_start_sect) {
445                         overlap = true;
446                         break;
447                 }
448         }
449         rcu_read_unlock();
450
451         return overlap;
452 }
453
454 int bdev_add_partition(struct gendisk *disk, int partno, sector_t start,
455                 sector_t length)
456 {
457         struct block_device *part;
458         int ret;
459
460         mutex_lock(&disk->open_mutex);
461         if (!disk_live(disk)) {
462                 ret = -ENXIO;
463                 goto out;
464         }
465
466         if (partition_overlaps(disk, start, length, -1)) {
467                 ret = -EBUSY;
468                 goto out;
469         }
470
471         part = add_partition(disk, partno, start, length,
472                         ADDPART_FLAG_NONE, NULL);
473         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(part);
474 out:
475         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
476         return ret;
477 }
478
479 int bdev_del_partition(struct gendisk *disk, int partno)
480 {
481         struct block_device *part = NULL;
482         int ret = -ENXIO;
483
484         mutex_lock(&disk->open_mutex);
485         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
486         if (!part)
487                 goto out_unlock;
488
489         ret = -EBUSY;
490         if (part->bd_openers)
491                 goto out_unlock;
492
493         delete_partition(part);
494         ret = 0;
495 out_unlock:
496         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
497         return ret;
498 }
499
500 int bdev_resize_partition(struct gendisk *disk, int partno, sector_t start,
501                 sector_t length)
502 {
503         struct block_device *part = NULL;
504         int ret = -ENXIO;
505
506         mutex_lock(&disk->open_mutex);
507         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
508         if (!part)
509                 goto out_unlock;
510
511         ret = -EINVAL;
512         if (start != part->bd_start_sect)
513                 goto out_unlock;
514
515         ret = -EBUSY;
516         if (partition_overlaps(disk, start, length, partno))
517                 goto out_unlock;
518
519         bdev_set_nr_sectors(part, length);
520
521         ret = 0;
522 out_unlock:
523         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
524         return ret;
525 }
526
527 static bool disk_unlock_native_capacity(struct gendisk *disk)
528 {
529         if (!disk->fops->unlock_native_capacity ||
530             test_and_set_bit(GD_NATIVE_CAPACITY, &disk->state)) {
531                 printk(KERN_CONT "truncated\n");
532                 return false;
533         }
534
535         printk(KERN_CONT "enabling native capacity\n");
536         disk->fops->unlock_native_capacity(disk);
537         return true;
538 }
539
540 void blk_drop_partitions(struct gendisk *disk)
541 {
542         struct block_device *part;
543         unsigned long idx;
544
545         lockdep_assert_held(&disk->open_mutex);
546
547         xa_for_each_start(&disk->part_tbl, idx, part, 1)
548                 delete_partition(part);
549 }
550
551 static bool blk_add_partition(struct gendisk *disk,
552                 struct parsed_partitions *state, int p)
553 {
554         sector_t size = state->parts[p].size;
555         sector_t from = state->parts[p].from;
556         struct block_device *part;
557
558         if (!size)
559                 return true;
560
561         if (from >= get_capacity(disk)) {
562                 printk(KERN_WARNING
563                        "%s: p%d start %llu is beyond EOD, ",
564                        disk->disk_name, p, (unsigned long long) from);
565                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
566                         return false;
567                 return true;
568         }
569
570         if (from + size > get_capacity(disk)) {
571                 printk(KERN_WARNING
572                        "%s: p%d size %llu extends beyond EOD, ",
573                        disk->disk_name, p, (unsigned long long) size);
574
575                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
576                         return false;
577
578                 /*
579                  * We can not ignore partitions of broken tables created by for
580                  * example camera firmware, but we limit them to the end of the
581                  * disk to avoid creating invalid block devices.
582                  */
583                 size = get_capacity(disk) - from;
584         }
585
586         part = add_partition(disk, p, from, size, state->parts[p].flags,
587                              &state->parts[p].info);
588         if (IS_ERR(part) && PTR_ERR(part) != -ENXIO) {
589                 printk(KERN_ERR " %s: p%d could not be added: %ld\n",
590                        disk->disk_name, p, -PTR_ERR(part));
591                 return true;
592         }
593
594         if (IS_BUILTIN(CONFIG_BLK_DEV_MD) &&
595             (state->parts[p].flags & ADDPART_FLAG_RAID))
596                 md_autodetect_dev(part->bd_dev);
597
598         return true;
599 }
600
601 static int blk_add_partitions(struct gendisk *disk)
602 {
603         struct parsed_partitions *state;
604         int ret = -EAGAIN, p;
605
606         if (!disk_part_scan_enabled(disk))
607                 return 0;
608
609         state = check_partition(disk);
610         if (!state)
611                 return 0;
612         if (IS_ERR(state)) {
613                 /*
614                  * I/O error reading the partition table.  If we tried to read
615                  * beyond EOD, retry after unlocking the native capacity.
616                  */
617                 if (PTR_ERR(state) == -ENOSPC) {
618                         printk(KERN_WARNING "%s: partition table beyond EOD, ",
619                                disk->disk_name);
620                         if (disk_unlock_native_capacity(disk))
621                                 return -EAGAIN;
622                 }
623                 return -EIO;
624         }
625
626         /*
627          * Partitions are not supported on host managed zoned block devices.
628          */
629         if (disk->queue->limits.zoned == BLK_ZONED_HM) {
630                 pr_warn("%s: ignoring partition table on host managed zoned block device\n",
631                         disk->disk_name);
632                 ret = 0;
633                 goto out_free_state;
634         }
635
636         /*
637          * If we read beyond EOD, try unlocking native capacity even if the
638          * partition table was successfully read as we could be missing some
639          * partitions.
640          */
641         if (state->access_beyond_eod) {
642                 printk(KERN_WARNING
643                        "%s: partition table partially beyond EOD, ",
644                        disk->disk_name);
645                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
646                         goto out_free_state;
647         }
648
649         /* tell userspace that the media / partition table may have changed */
650         kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
651
652         for (p = 1; p < state->limit; p++)
653                 if (!blk_add_partition(disk, state, p))
654                         goto out_free_state;
655
656         ret = 0;
657 out_free_state:
658         free_partitions(state);
659         return ret;
660 }
661
662 int bdev_disk_changed(struct gendisk *disk, bool invalidate)
663 {
664         int ret = 0;
665
666         lockdep_assert_held(&disk->open_mutex);
667
668         if (!disk_live(disk))
669                 return -ENXIO;
670
671 rescan:
672         if (disk->open_partitions)
673                 return -EBUSY;
674         sync_blockdev(disk->part0);
675         invalidate_bdev(disk->part0);
676         blk_drop_partitions(disk);
677
678         clear_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
679
680         /*
681          * Historically we only set the capacity to zero for devices that
682          * support partitions (independ of actually having partitions created).
683          * Doing that is rather inconsistent, but changing it broke legacy
684          * udisks polling for legacy ide-cdrom devices.  Use the crude check
685          * below to get the sane behavior for most device while not breaking
686          * userspace for this particular setup.
687          */
688         if (invalidate) {
689                 if (disk_part_scan_enabled(disk) ||
690                     !(disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE))
691                         set_capacity(disk, 0);
692         }
693
694         if (get_capacity(disk)) {
695                 ret = blk_add_partitions(disk);
696                 if (ret == -EAGAIN)
697                         goto rescan;
698         } else if (invalidate) {
699                 /*
700                  * Tell userspace that the media / partition table may have
701                  * changed.
702                  */
703                 kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
704         }
705
706         return ret;
707 }
708 /*
709  * Only exported for loop and dasd for historic reasons.  Don't use in new
710  * code!
711  */
712 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_disk_changed);
713
714 void *read_part_sector(struct parsed_partitions *state, sector_t n, Sector *p)
715 {
716         struct address_space *mapping = state->disk->part0->bd_inode->i_mapping;
717         struct page *page;
718
719         if (n >= get_capacity(state->disk)) {
720                 state->access_beyond_eod = true;
721                 return NULL;
722         }
723
724         page = read_mapping_page(mapping,
725                         (pgoff_t)(n >> (PAGE_SHIFT - 9)), NULL);
726         if (IS_ERR(page))
727                 goto out;
728         if (PageError(page))
729                 goto out_put_page;
730
731         p->v = page;
732         return (unsigned char *)page_address(page) +
733                         ((n & ((1 << (PAGE_SHIFT - 9)) - 1)) << SECTOR_SHIFT);
734 out_put_page:
735         put_page(page);
736 out:
737         p->v = NULL;
738         return NULL;
739 }