GNU Linux-libre 5.19-rc6-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/vmalloc.h>
12 #include <linux/blktrace_api.h>
13 #include <linux/raid/detect.h>
14 #include "check.h"
15
16 static int (*check_part[])(struct parsed_partitions *) = {
17         /*
18          * Probe partition formats with tables at disk address 0
19          * that also have an ADFS boot block at 0xdc0.
20          */
21 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_ICS
22         adfspart_check_ICS,
23 #endif
24 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_POWERTEC
25         adfspart_check_POWERTEC,
26 #endif
27 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_EESOX
28         adfspart_check_EESOX,
29 #endif
30
31         /*
32          * Now move on to formats that only have partition info at
33          * disk address 0xdc0.  Since these may also have stale
34          * PC/BIOS partition tables, they need to come before
35          * the msdos entry.
36          */
37 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_CUMANA
38         adfspart_check_CUMANA,
39 #endif
40 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_ADFS
41         adfspart_check_ADFS,
42 #endif
43
44 #ifdef CONFIG_CMDLINE_PARTITION
45         cmdline_partition,
46 #endif
47 #ifdef CONFIG_EFI_PARTITION
48         efi_partition,          /* this must come before msdos */
49 #endif
50 #ifdef CONFIG_SGI_PARTITION
51         sgi_partition,
52 #endif
53 #ifdef CONFIG_LDM_PARTITION
54         ldm_partition,          /* this must come before msdos */
55 #endif
56 #ifdef CONFIG_MSDOS_PARTITION
57         msdos_partition,
58 #endif
59 #ifdef CONFIG_OSF_PARTITION
60         osf_partition,
61 #endif
62 #ifdef CONFIG_SUN_PARTITION
63         sun_partition,
64 #endif
65 #ifdef CONFIG_AMIGA_PARTITION
66         amiga_partition,
67 #endif
68 #ifdef CONFIG_ATARI_PARTITION
69         atari_partition,
70 #endif
71 #ifdef CONFIG_MAC_PARTITION
72         mac_partition,
73 #endif
74 #ifdef CONFIG_ULTRIX_PARTITION
75         ultrix_partition,
76 #endif
77 #ifdef CONFIG_IBM_PARTITION
78         ibm_partition,
79 #endif
80 #ifdef CONFIG_KARMA_PARTITION
81         karma_partition,
82 #endif
83 #ifdef CONFIG_SYSV68_PARTITION
84         sysv68_partition,
85 #endif
86         NULL
87 };
88
89 static void bdev_set_nr_sectors(struct block_device *bdev, sector_t sectors)
90 {
91         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
92         i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)sectors << SECTOR_SHIFT);
93         bdev->bd_nr_sectors = sectors;
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 = DISK_MAX_PARTS;
101
102         state = kzalloc(sizeof(*state), GFP_KERNEL);
103         if (!state)
104                 return NULL;
105
106         state->parts = vzalloc(array_size(nr, sizeof(state->parts[0])));
107         if (!state->parts) {
108                 kfree(state);
109                 return NULL;
110         }
111
112         state->limit = nr;
113
114         return state;
115 }
116
117 static void free_partitions(struct parsed_partitions *state)
118 {
119         vfree(state->parts);
120         kfree(state);
121 }
122
123 static struct parsed_partitions *check_partition(struct gendisk *hd)
124 {
125         struct parsed_partitions *state;
126         int i, res, err;
127
128         state = allocate_partitions(hd);
129         if (!state)
130                 return NULL;
131         state->pp_buf = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
132         if (!state->pp_buf) {
133                 free_partitions(state);
134                 return NULL;
135         }
136         state->pp_buf[0] = '\0';
137
138         state->disk = hd;
139         snprintf(state->name, BDEVNAME_SIZE, "%s", hd->disk_name);
140         snprintf(state->pp_buf, PAGE_SIZE, " %s:", state->name);
141         if (isdigit(state->name[strlen(state->name)-1]))
142                 sprintf(state->name, "p");
143
144         i = res = err = 0;
145         while (!res && check_part[i]) {
146                 memset(state->parts, 0, state->limit * sizeof(state->parts[0]));
147                 res = check_part[i++](state);
148                 if (res < 0) {
149                         /*
150                          * We have hit an I/O error which we don't report now.
151                          * But record it, and let the others do their job.
152                          */
153                         err = res;
154                         res = 0;
155                 }
156
157         }
158         if (res > 0) {
159                 printk(KERN_INFO "%s", state->pp_buf);
160
161                 free_page((unsigned long)state->pp_buf);
162                 return state;
163         }
164         if (state->access_beyond_eod)
165                 err = -ENOSPC;
166         /*
167          * The partition is unrecognized. So report I/O errors if there were any
168          */
169         if (err)
170                 res = err;
171         if (res) {
172                 strlcat(state->pp_buf,
173                         " unable to read partition table\n", PAGE_SIZE);
174                 printk(KERN_INFO "%s", state->pp_buf);
175         }
176
177         free_page((unsigned long)state->pp_buf);
178         free_partitions(state);
179         return ERR_PTR(res);
180 }
181
182 static ssize_t part_partition_show(struct device *dev,
183                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
184 {
185         return sprintf(buf, "%d\n", dev_to_bdev(dev)->bd_partno);
186 }
187
188 static ssize_t part_start_show(struct device *dev,
189                                struct device_attribute *attr, char *buf)
190 {
191         return sprintf(buf, "%llu\n", dev_to_bdev(dev)->bd_start_sect);
192 }
193
194 static ssize_t part_ro_show(struct device *dev,
195                             struct device_attribute *attr, char *buf)
196 {
197         return sprintf(buf, "%d\n", bdev_read_only(dev_to_bdev(dev)));
198 }
199
200 static ssize_t part_alignment_offset_show(struct device *dev,
201                                           struct device_attribute *attr, char *buf)
202 {
203         return sprintf(buf, "%u\n", bdev_alignment_offset(dev_to_bdev(dev)));
204 }
205
206 static ssize_t part_discard_alignment_show(struct device *dev,
207                                            struct device_attribute *attr, char *buf)
208 {
209         return sprintf(buf, "%u\n", bdev_discard_alignment(dev_to_bdev(dev)));
210 }
211
212 static DEVICE_ATTR(partition, 0444, part_partition_show, NULL);
213 static DEVICE_ATTR(start, 0444, part_start_show, NULL);
214 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
215 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, part_ro_show, NULL);
216 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, part_alignment_offset_show, NULL);
217 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, part_discard_alignment_show, NULL);
218 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
219 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
220 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
221 static struct device_attribute dev_attr_fail =
222         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
223 #endif
224
225 static struct attribute *part_attrs[] = {
226         &dev_attr_partition.attr,
227         &dev_attr_start.attr,
228         &dev_attr_size.attr,
229         &dev_attr_ro.attr,
230         &dev_attr_alignment_offset.attr,
231         &dev_attr_discard_alignment.attr,
232         &dev_attr_stat.attr,
233         &dev_attr_inflight.attr,
234 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
235         &dev_attr_fail.attr,
236 #endif
237         NULL
238 };
239
240 static struct attribute_group part_attr_group = {
241         .attrs = part_attrs,
242 };
243
244 static const struct attribute_group *part_attr_groups[] = {
245         &part_attr_group,
246 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
247         &blk_trace_attr_group,
248 #endif
249         NULL
250 };
251
252 static void part_release(struct device *dev)
253 {
254         put_disk(dev_to_bdev(dev)->bd_disk);
255         iput(dev_to_bdev(dev)->bd_inode);
256 }
257
258 static int part_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
259 {
260         struct block_device *part = dev_to_bdev(dev);
261
262         add_uevent_var(env, "PARTN=%u", part->bd_partno);
263         if (part->bd_meta_info && part->bd_meta_info->volname[0])
264                 add_uevent_var(env, "PARTNAME=%s", part->bd_meta_info->volname);
265         return 0;
266 }
267
268 struct device_type part_type = {
269         .name           = "partition",
270         .groups         = part_attr_groups,
271         .release        = part_release,
272         .uevent         = part_uevent,
273 };
274
275 static void delete_partition(struct block_device *part)
276 {
277         lockdep_assert_held(&part->bd_disk->open_mutex);
278
279         fsync_bdev(part);
280         __invalidate_device(part, true);
281
282         xa_erase(&part->bd_disk->part_tbl, part->bd_partno);
283         kobject_put(part->bd_holder_dir);
284         device_del(&part->bd_device);
285
286         /*
287          * Remove the block device from the inode hash, so that it cannot be
288          * looked up any more even when openers still hold references.
289          */
290         remove_inode_hash(part->bd_inode);
291
292         put_device(&part->bd_device);
293 }
294
295 static ssize_t whole_disk_show(struct device *dev,
296                                struct device_attribute *attr, char *buf)
297 {
298         return 0;
299 }
300 static DEVICE_ATTR(whole_disk, 0444, whole_disk_show, NULL);
301
302 /*
303  * Must be called either with open_mutex held, before a disk can be opened or
304  * after all disk users are gone.
305  */
306 static struct block_device *add_partition(struct gendisk *disk, int partno,
307                                 sector_t start, sector_t len, int flags,
308                                 struct partition_meta_info *info)
309 {
310         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
311         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
312         struct device *pdev;
313         struct block_device *bdev;
314         const char *dname;
315         int err;
316
317         lockdep_assert_held(&disk->open_mutex);
318
319         if (partno >= DISK_MAX_PARTS)
320                 return ERR_PTR(-EINVAL);
321
322         /*
323          * Partitions are not supported on zoned block devices that are used as
324          * such.
325          */
326         switch (disk->queue->limits.zoned) {
327         case BLK_ZONED_HM:
328                 pr_warn("%s: partitions not supported on host managed zoned block device\n",
329                         disk->disk_name);
330                 return ERR_PTR(-ENXIO);
331         case BLK_ZONED_HA:
332                 pr_info("%s: disabling host aware zoned block device support due to partitions\n",
333                         disk->disk_name);
334                 blk_queue_set_zoned(disk, BLK_ZONED_NONE);
335                 break;
336         case BLK_ZONED_NONE:
337                 break;
338         }
339
340         if (xa_load(&disk->part_tbl, partno))
341                 return ERR_PTR(-EBUSY);
342
343         /* ensure we always have a reference to the whole disk */
344         get_device(disk_to_dev(disk));
345
346         err = -ENOMEM;
347         bdev = bdev_alloc(disk, partno);
348         if (!bdev)
349                 goto out_put_disk;
350
351         bdev->bd_start_sect = start;
352         bdev_set_nr_sectors(bdev, len);
353
354         pdev = &bdev->bd_device;
355         dname = dev_name(ddev);
356         if (isdigit(dname[strlen(dname) - 1]))
357                 dev_set_name(pdev, "%sp%d", dname, partno);
358         else
359                 dev_set_name(pdev, "%s%d", dname, partno);
360
361         device_initialize(pdev);
362         pdev->class = &block_class;
363         pdev->type = &part_type;
364         pdev->parent = ddev;
365
366         /* in consecutive minor range? */
367         if (bdev->bd_partno < disk->minors) {
368                 devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor + bdev->bd_partno);
369         } else {
370                 err = blk_alloc_ext_minor();
371                 if (err < 0)
372                         goto out_put;
373                 devt = MKDEV(BLOCK_EXT_MAJOR, err);
374         }
375         pdev->devt = devt;
376
377         if (info) {
378                 err = -ENOMEM;
379                 bdev->bd_meta_info = kmemdup(info, sizeof(*info), GFP_KERNEL);
380                 if (!bdev->bd_meta_info)
381                         goto out_put;
382         }
383
384         /* delay uevent until 'holders' subdir is created */
385         dev_set_uevent_suppress(pdev, 1);
386         err = device_add(pdev);
387         if (err)
388                 goto out_put;
389
390         err = -ENOMEM;
391         bdev->bd_holder_dir = kobject_create_and_add("holders", &pdev->kobj);
392         if (!bdev->bd_holder_dir)
393                 goto out_del;
394
395         dev_set_uevent_suppress(pdev, 0);
396         if (flags & ADDPART_FLAG_WHOLEDISK) {
397                 err = device_create_file(pdev, &dev_attr_whole_disk);
398                 if (err)
399                         goto out_del;
400         }
401
402         /* everything is up and running, commence */
403         err = xa_insert(&disk->part_tbl, partno, bdev, GFP_KERNEL);
404         if (err)
405                 goto out_del;
406         bdev_add(bdev, devt);
407
408         /* suppress uevent if the disk suppresses it */
409         if (!dev_get_uevent_suppress(ddev))
410                 kobject_uevent(&pdev->kobj, KOBJ_ADD);
411         return bdev;
412
413 out_del:
414         kobject_put(bdev->bd_holder_dir);
415         device_del(pdev);
416 out_put:
417         put_device(pdev);
418         return ERR_PTR(err);
419 out_put_disk:
420         put_disk(disk);
421         return ERR_PTR(err);
422 }
423
424 static bool partition_overlaps(struct gendisk *disk, sector_t start,
425                 sector_t length, int skip_partno)
426 {
427         struct block_device *part;
428         bool overlap = false;
429         unsigned long idx;
430
431         rcu_read_lock();
432         xa_for_each_start(&disk->part_tbl, idx, part, 1) {
433                 if (part->bd_partno != skip_partno &&
434                     start < part->bd_start_sect + bdev_nr_sectors(part) &&
435                     start + length > part->bd_start_sect) {
436                         overlap = true;
437                         break;
438                 }
439         }
440         rcu_read_unlock();
441
442         return overlap;
443 }
444
445 int bdev_add_partition(struct gendisk *disk, int partno, sector_t start,
446                 sector_t length)
447 {
448         struct block_device *part;
449         int ret;
450
451         mutex_lock(&disk->open_mutex);
452         if (!disk_live(disk)) {
453                 ret = -ENXIO;
454                 goto out;
455         }
456
457         if (partition_overlaps(disk, start, length, -1)) {
458                 ret = -EBUSY;
459                 goto out;
460         }
461
462         part = add_partition(disk, partno, start, length,
463                         ADDPART_FLAG_NONE, NULL);
464         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(part);
465 out:
466         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
467         return ret;
468 }
469
470 int bdev_del_partition(struct gendisk *disk, int partno)
471 {
472         struct block_device *part = NULL;
473         int ret = -ENXIO;
474
475         mutex_lock(&disk->open_mutex);
476         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
477         if (!part)
478                 goto out_unlock;
479
480         ret = -EBUSY;
481         if (atomic_read(&part->bd_openers))
482                 goto out_unlock;
483
484         delete_partition(part);
485         ret = 0;
486 out_unlock:
487         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
488         return ret;
489 }
490
491 int bdev_resize_partition(struct gendisk *disk, int partno, sector_t start,
492                 sector_t length)
493 {
494         struct block_device *part = NULL;
495         int ret = -ENXIO;
496
497         mutex_lock(&disk->open_mutex);
498         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
499         if (!part)
500                 goto out_unlock;
501
502         ret = -EINVAL;
503         if (start != part->bd_start_sect)
504                 goto out_unlock;
505
506         ret = -EBUSY;
507         if (partition_overlaps(disk, start, length, partno))
508                 goto out_unlock;
509
510         bdev_set_nr_sectors(part, length);
511
512         ret = 0;
513 out_unlock:
514         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
515         return ret;
516 }
517
518 static bool disk_unlock_native_capacity(struct gendisk *disk)
519 {
520         if (!disk->fops->unlock_native_capacity ||
521             test_and_set_bit(GD_NATIVE_CAPACITY, &disk->state)) {
522                 printk(KERN_CONT "truncated\n");
523                 return false;
524         }
525
526         printk(KERN_CONT "enabling native capacity\n");
527         disk->fops->unlock_native_capacity(disk);
528         return true;
529 }
530
531 void blk_drop_partitions(struct gendisk *disk)
532 {
533         struct block_device *part;
534         unsigned long idx;
535
536         lockdep_assert_held(&disk->open_mutex);
537
538         xa_for_each_start(&disk->part_tbl, idx, part, 1)
539                 delete_partition(part);
540 }
541
542 static bool blk_add_partition(struct gendisk *disk,
543                 struct parsed_partitions *state, int p)
544 {
545         sector_t size = state->parts[p].size;
546         sector_t from = state->parts[p].from;
547         struct block_device *part;
548
549         if (!size)
550                 return true;
551
552         if (from >= get_capacity(disk)) {
553                 printk(KERN_WARNING
554                        "%s: p%d start %llu is beyond EOD, ",
555                        disk->disk_name, p, (unsigned long long) from);
556                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
557                         return false;
558                 return true;
559         }
560
561         if (from + size > get_capacity(disk)) {
562                 printk(KERN_WARNING
563                        "%s: p%d size %llu extends beyond EOD, ",
564                        disk->disk_name, p, (unsigned long long) size);
565
566                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
567                         return false;
568
569                 /*
570                  * We can not ignore partitions of broken tables created by for
571                  * example camera firmware, but we limit them to the end of the
572                  * disk to avoid creating invalid block devices.
573                  */
574                 size = get_capacity(disk) - from;
575         }
576
577         part = add_partition(disk, p, from, size, state->parts[p].flags,
578                              &state->parts[p].info);
579         if (IS_ERR(part) && PTR_ERR(part) != -ENXIO) {
580                 printk(KERN_ERR " %s: p%d could not be added: %ld\n",
581                        disk->disk_name, p, -PTR_ERR(part));
582                 return true;
583         }
584
585         if (IS_BUILTIN(CONFIG_BLK_DEV_MD) &&
586             (state->parts[p].flags & ADDPART_FLAG_RAID))
587                 md_autodetect_dev(part->bd_dev);
588
589         return true;
590 }
591
592 static int blk_add_partitions(struct gendisk *disk)
593 {
594         struct parsed_partitions *state;
595         int ret = -EAGAIN, p;
596
597         if (disk->flags & GENHD_FL_NO_PART)
598                 return 0;
599
600         state = check_partition(disk);
601         if (!state)
602                 return 0;
603         if (IS_ERR(state)) {
604                 /*
605                  * I/O error reading the partition table.  If we tried to read
606                  * beyond EOD, retry after unlocking the native capacity.
607                  */
608                 if (PTR_ERR(state) == -ENOSPC) {
609                         printk(KERN_WARNING "%s: partition table beyond EOD, ",
610                                disk->disk_name);
611                         if (disk_unlock_native_capacity(disk))
612                                 return -EAGAIN;
613                 }
614                 return -EIO;
615         }
616
617         /*
618          * Partitions are not supported on host managed zoned block devices.
619          */
620         if (disk->queue->limits.zoned == BLK_ZONED_HM) {
621                 pr_warn("%s: ignoring partition table on host managed zoned block device\n",
622                         disk->disk_name);
623                 ret = 0;
624                 goto out_free_state;
625         }
626
627         /*
628          * If we read beyond EOD, try unlocking native capacity even if the
629          * partition table was successfully read as we could be missing some
630          * partitions.
631          */
632         if (state->access_beyond_eod) {
633                 printk(KERN_WARNING
634                        "%s: partition table partially beyond EOD, ",
635                        disk->disk_name);
636                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
637                         goto out_free_state;
638         }
639
640         /* tell userspace that the media / partition table may have changed */
641         kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
642
643         for (p = 1; p < state->limit; p++)
644                 if (!blk_add_partition(disk, state, p))
645                         goto out_free_state;
646
647         ret = 0;
648 out_free_state:
649         free_partitions(state);
650         return ret;
651 }
652
653 int bdev_disk_changed(struct gendisk *disk, bool invalidate)
654 {
655         int ret = 0;
656
657         lockdep_assert_held(&disk->open_mutex);
658
659         if (!disk_live(disk))
660                 return -ENXIO;
661
662 rescan:
663         if (disk->open_partitions)
664                 return -EBUSY;
665         sync_blockdev(disk->part0);
666         invalidate_bdev(disk->part0);
667         blk_drop_partitions(disk);
668
669         clear_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
670
671         /*
672          * Historically we only set the capacity to zero for devices that
673          * support partitions (independ of actually having partitions created).
674          * Doing that is rather inconsistent, but changing it broke legacy
675          * udisks polling for legacy ide-cdrom devices.  Use the crude check
676          * below to get the sane behavior for most device while not breaking
677          * userspace for this particular setup.
678          */
679         if (invalidate) {
680                 if (!(disk->flags & GENHD_FL_NO_PART) ||
681                     !(disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE))
682                         set_capacity(disk, 0);
683         }
684
685         if (get_capacity(disk)) {
686                 ret = blk_add_partitions(disk);
687                 if (ret == -EAGAIN)
688                         goto rescan;
689         } else if (invalidate) {
690                 /*
691                  * Tell userspace that the media / partition table may have
692                  * changed.
693                  */
694                 kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
695         }
696
697         return ret;
698 }
699 /*
700  * Only exported for loop and dasd for historic reasons.  Don't use in new
701  * code!
702  */
703 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_disk_changed);
704
705 void *read_part_sector(struct parsed_partitions *state, sector_t n, Sector *p)
706 {
707         struct address_space *mapping = state->disk->part0->bd_inode->i_mapping;
708         struct page *page;
709
710         if (n >= get_capacity(state->disk)) {
711                 state->access_beyond_eod = true;
712                 return NULL;
713         }
714
715         page = read_mapping_page(mapping,
716                         (pgoff_t)(n >> (PAGE_SHIFT - 9)), NULL);
717         if (IS_ERR(page))
718                 goto out;
719         if (PageError(page))
720                 goto out_put_page;
721
722         p->v = page;
723         return (unsigned char *)page_address(page) +
724                         ((n & ((1 << (PAGE_SHIFT - 9)) - 1)) << SECTOR_SHIFT);
725 out_put_page:
726         put_page(page);
727 out:
728         p->v = NULL;
729         return NULL;
730 }