fs/zonefs/super.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Simple file system for zoned block devices exposing zones as files.
   4  *
   5  * Copyright (C) 2019 Western Digital Corporation or its affiliates.
   6  */
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <linux/pagemap.h>
   9 #include <linux/magic.h>
  10 #include <linux/iomap.h>
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/slab.h>
  13 #include <linux/blkdev.h>
  14 #include <linux/statfs.h>
  15 #include <linux/writeback.h>
  16 #include <linux/quotaops.h>
  17 #include <linux/seq_file.h>
  18 #include <linux/parser.h>
  19 #include <linux/uio.h>
  20 #include <linux/mman.h>
  21 #include <linux/sched/mm.h>
  22 #include <linux/crc32.h>
  23 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  24
  25 #include "zonefs.h"
  26
  27 #define CREATE_TRACE_POINTS
  28 #include "trace.h"
  29
  30 /*
  31  * Get the name of a zone group directory.
  32  */
  33 static const char *zonefs_zgroup_name(enum zonefs_ztype ztype)
  34 {
  35         switch (ztype) {
  36         case ZONEFS_ZTYPE_CNV:
  37                 return "cnv";
  38         case ZONEFS_ZTYPE_SEQ:
  39                 return "seq";
  40         default:
  41                 WARN_ON_ONCE(1);
  42                 return "???";
  43         }
  44 }
  45
  46 /*
  47  * Manage the active zone count.
  48  */
  49 static void zonefs_account_active(struct super_block *sb,
  50                                   struct zonefs_zone *z)
  51 {
  52         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
  53
  54         if (zonefs_zone_is_cnv(z))
  55                 return;
  56
  57         /*
  58          * For zones that transitioned to the offline or readonly condition,
  59          * we only need to clear the active state.
  60          */
  61         if (z->z_flags & (ZONEFS_ZONE_OFFLINE | ZONEFS_ZONE_READONLY))
  62                 goto out;
  63
  64         /*
  65          * If the zone is active, that is, if it is explicitly open or
  66          * partially written, check if it was already accounted as active.
  67          */
  68         if ((z->z_flags & ZONEFS_ZONE_OPEN) ||
  69             (z->z_wpoffset > 0 && z->z_wpoffset < z->z_capacity)) {
  70                 if (!(z->z_flags & ZONEFS_ZONE_ACTIVE)) {
  71                         z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_ACTIVE;
  72                         atomic_inc(&sbi->s_active_seq_files);
  73                 }
  74                 return;
  75         }
  76
  77 out:
  78         /* The zone is not active. If it was, update the active count */
  79         if (z->z_flags & ZONEFS_ZONE_ACTIVE) {
  80                 z->z_flags &= ~ZONEFS_ZONE_ACTIVE;
  81                 atomic_dec(&sbi->s_active_seq_files);
  82         }
  83 }
  84
  85 /*
  86  * Manage the active zone count. Called with zi->i_truncate_mutex held.
  87  */
  88 void zonefs_inode_account_active(struct inode *inode)
  89 {
  90         lockdep_assert_held(&ZONEFS_I(inode)->i_truncate_mutex);
  91
  92         return zonefs_account_active(inode->i_sb, zonefs_inode_zone(inode));
  93 }
  94
  95 /*
  96  * Execute a zone management operation.
  97  */
  98 static int zonefs_zone_mgmt(struct super_block *sb,
  99                             struct zonefs_zone *z, enum req_op op)
 100 {
 101         int ret;
 102
 103         /*
 104          * With ZNS drives, closing an explicitly open zone that has not been
 105          * written will change the zone state to "closed", that is, the zone
 106          * will remain active. Since this can then cause failure of explicit
 107          * open operation on other zones if the drive active zone resources
 108          * are exceeded, make sure that the zone does not remain active by
 109          * resetting it.
 110          */
 111         if (op == REQ_OP_ZONE_CLOSE && !z->z_wpoffset)
 112                 op = REQ_OP_ZONE_RESET;
 113
 114         trace_zonefs_zone_mgmt(sb, z, op);
 115         ret = blkdev_zone_mgmt(sb->s_bdev, op, z->z_sector,
 116                                z->z_size >> SECTOR_SHIFT, GFP_NOFS);
 117         if (ret) {
 118                 zonefs_err(sb,
 119                            "Zone management operation %s at %llu failed %d\n",
 120                            blk_op_str(op), z->z_sector, ret);
 121                 return ret;
 122         }
 123
 124         return 0;
 125 }
 126
 127 int zonefs_inode_zone_mgmt(struct inode *inode, enum req_op op)
 128 {
 129         lockdep_assert_held(&ZONEFS_I(inode)->i_truncate_mutex);
 130
 131         return zonefs_zone_mgmt(inode->i_sb, zonefs_inode_zone(inode), op);
 132 }
 133
 134 void zonefs_i_size_write(struct inode *inode, loff_t isize)
 135 {
 136         struct zonefs_zone *z = zonefs_inode_zone(inode);
 137
 138         i_size_write(inode, isize);
 139
 140         /*
 141          * A full zone is no longer open/active and does not need
 142          * explicit closing.
 143          */
 144         if (isize >= z->z_capacity) {
 145                 struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(inode->i_sb);
 146
 147                 if (z->z_flags & ZONEFS_ZONE_ACTIVE)
 148                         atomic_dec(&sbi->s_active_seq_files);
 149                 z->z_flags &= ~(ZONEFS_ZONE_OPEN | ZONEFS_ZONE_ACTIVE);
 150         }
 151 }
 152
 153 void zonefs_update_stats(struct inode *inode, loff_t new_isize)
 154 {
 155         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 156         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 157         loff_t old_isize = i_size_read(inode);
 158         loff_t nr_blocks;
 159
 160         if (new_isize == old_isize)
 161                 return;
 162
 163         spin_lock(&sbi->s_lock);
 164
 165         /*
 166          * This may be called for an update after an IO error.
 167          * So beware of the values seen.
 168          */
 169         if (new_isize < old_isize) {
 170                 nr_blocks = (old_isize - new_isize) >> sb->s_blocksize_bits;
 171                 if (sbi->s_used_blocks > nr_blocks)
 172                         sbi->s_used_blocks -= nr_blocks;
 173                 else
 174                         sbi->s_used_blocks = 0;
 175         } else {
 176                 sbi->s_used_blocks +=
 177                         (new_isize - old_isize) >> sb->s_blocksize_bits;
 178                 if (sbi->s_used_blocks > sbi->s_blocks)
 179                         sbi->s_used_blocks = sbi->s_blocks;
 180         }
 181
 182         spin_unlock(&sbi->s_lock);
 183 }
 184
 185 /*
 186  * Check a zone condition. Return the amount of written (and still readable)
 187  * data in the zone.
 188  */
 189 static loff_t zonefs_check_zone_condition(struct super_block *sb,
 190                                           struct zonefs_zone *z,
 191                                           struct blk_zone *zone)
 192 {
 193         switch (zone->cond) {
 194         case BLK_ZONE_COND_OFFLINE:
 195                 zonefs_warn(sb, "Zone %llu: offline zone\n",
 196                             z->z_sector);
 197                 z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_OFFLINE;
 198                 return 0;
 199         case BLK_ZONE_COND_READONLY:
 200                 /*
 201                  * The write pointer of read-only zones is invalid, so we cannot
 202                  * determine the zone wpoffset (inode size). We thus keep the
 203                  * zone wpoffset as is, which leads to an empty file
 204                  * (wpoffset == 0) on mount. For a runtime error, this keeps
 205                  * the inode size as it was when last updated so that the user
 206                  * can recover data.
 207                  */
 208                 zonefs_warn(sb, "Zone %llu: read-only zone\n",
 209                             z->z_sector);
 210                 z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_READONLY;
 211                 if (zonefs_zone_is_cnv(z))
 212                         return z->z_capacity;
 213                 return z->z_wpoffset;
 214         case BLK_ZONE_COND_FULL:
 215                 /* The write pointer of full zones is invalid. */
 216                 return z->z_capacity;
 217         default:
 218                 if (zonefs_zone_is_cnv(z))
 219                         return z->z_capacity;
 220                 return (zone->wp - zone->start) << SECTOR_SHIFT;
 221         }
 222 }
 223
 224 /*
 225  * Check a zone condition and adjust its inode access permissions for
 226  * offline and readonly zones.
 227  */
 228 static void zonefs_inode_update_mode(struct inode *inode)
 229 {
 230         struct zonefs_zone *z = zonefs_inode_zone(inode);
 231
 232         if (z->z_flags & ZONEFS_ZONE_OFFLINE) {
 233                 /* Offline zones cannot be read nor written */
 234                 inode->i_flags |= S_IMMUTABLE;
 235                 inode->i_mode &= ~0777;
 236         } else if (z->z_flags & ZONEFS_ZONE_READONLY) {
 237                 /* Readonly zones cannot be written */
 238                 inode->i_flags |= S_IMMUTABLE;
 239                 if (z->z_flags & ZONEFS_ZONE_INIT_MODE)
 240                         inode->i_mode &= ~0777;
 241                 else
 242                         inode->i_mode &= ~0222;
 243         }
 244
 245         z->z_flags &= ~ZONEFS_ZONE_INIT_MODE;
 246         z->z_mode = inode->i_mode;
 247 }
 248
 249 static int zonefs_io_error_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx,
 250                               void *data)
 251 {
 252         struct blk_zone *z = data;
 253
 254         *z = *zone;
 255         return 0;
 256 }
 257
 258 static void zonefs_handle_io_error(struct inode *inode, struct blk_zone *zone,
 259                                    bool write)
 260 {
 261         struct zonefs_zone *z = zonefs_inode_zone(inode);
 262         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 263         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 264         loff_t isize, data_size;
 265
 266         /*
 267          * Check the zone condition: if the zone is not "bad" (offline or
 268          * read-only), read errors are simply signaled to the IO issuer as long
 269          * as there is no inconsistency between the inode size and the amount of
 270          * data writen in the zone (data_size).
 271          */
 272         data_size = zonefs_check_zone_condition(sb, z, zone);
 273         isize = i_size_read(inode);
 274         if (!(z->z_flags & (ZONEFS_ZONE_READONLY | ZONEFS_ZONE_OFFLINE)) &&
 275             !write && isize == data_size)
 276                 return;
 277
 278         /*
 279          * At this point, we detected either a bad zone or an inconsistency
 280          * between the inode size and the amount of data written in the zone.
 281          * For the latter case, the cause may be a write IO error or an external
 282          * action on the device. Two error patterns exist:
 283          * 1) The inode size is lower than the amount of data in the zone:
 284          *    a write operation partially failed and data was writen at the end
 285          *    of the file. This can happen in the case of a large direct IO
 286          *    needing several BIOs and/or write requests to be processed.
 287          * 2) The inode size is larger than the amount of data in the zone:
 288          *    this can happen with a deferred write error with the use of the
 289          *    device side write cache after getting successful write IO
 290          *    completions. Other possibilities are (a) an external corruption,
 291          *    e.g. an application reset the zone directly, or (b) the device
 292          *    has a serious problem (e.g. firmware bug).
 293          *
 294          * In all cases, warn about inode size inconsistency and handle the
 295          * IO error according to the zone condition and to the mount options.
 296          */
 297         if (isize != data_size)
 298                 zonefs_warn(sb,
 299                             "inode %lu: invalid size %lld (should be %lld)\n",
 300                             inode->i_ino, isize, data_size);
 301
 302         /*
 303          * First handle bad zones signaled by hardware. The mount options
 304          * errors=zone-ro and errors=zone-offline result in changing the
 305          * zone condition to read-only and offline respectively, as if the
 306          * condition was signaled by the hardware.
 307          */
 308         if ((z->z_flags & ZONEFS_ZONE_OFFLINE) ||
 309             (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZOL)) {
 310                 zonefs_warn(sb, "inode %lu: read/write access disabled\n",
 311                             inode->i_ino);
 312                 if (!(z->z_flags & ZONEFS_ZONE_OFFLINE))
 313                         z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_OFFLINE;
 314                 zonefs_inode_update_mode(inode);
 315                 data_size = 0;
 316         } else if ((z->z_flags & ZONEFS_ZONE_READONLY) ||
 317                    (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZRO)) {
 318                 zonefs_warn(sb, "inode %lu: write access disabled\n",
 319                             inode->i_ino);
 320                 if (!(z->z_flags & ZONEFS_ZONE_READONLY))
 321                         z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_READONLY;
 322                 zonefs_inode_update_mode(inode);
 323                 data_size = isize;
 324         } else if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO &&
 325                    data_size > isize) {
 326                 /* Do not expose garbage data */
 327                 data_size = isize;
 328         }
 329
 330         /*
 331          * If the filesystem is mounted with the explicit-open mount option, we
 332          * need to clear the ZONEFS_ZONE_OPEN flag if the zone transitioned to
 333          * the read-only or offline condition, to avoid attempting an explicit
 334          * close of the zone when the inode file is closed.
 335          */
 336         if ((sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN) &&
 337             (z->z_flags & (ZONEFS_ZONE_READONLY | ZONEFS_ZONE_OFFLINE)))
 338                 z->z_flags &= ~ZONEFS_ZONE_OPEN;
 339
 340         /*
 341          * If error=remount-ro was specified, any error result in remounting
 342          * the volume as read-only.
 343          */
 344         if ((sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO) && !sb_rdonly(sb)) {
 345                 zonefs_warn(sb, "remounting filesystem read-only\n");
 346                 sb->s_flags |= SB_RDONLY;
 347         }
 348
 349         /*
 350          * Update block usage stats and the inode size  to prevent access to
 351          * invalid data.
 352          */
 353         zonefs_update_stats(inode, data_size);
 354         zonefs_i_size_write(inode, data_size);
 355         z->z_wpoffset = data_size;
 356         zonefs_inode_account_active(inode);
 357 }
 358
 359 /*
 360  * When an file IO error occurs, check the file zone to see if there is a change
 361  * in the zone condition (e.g. offline or read-only). For a failed write to a
 362  * sequential zone, the zone write pointer position must also be checked to
 363  * eventually correct the file size and zonefs inode write pointer offset
 364  * (which can be out of sync with the drive due to partial write failures).
 365  */
 366 void __zonefs_io_error(struct inode *inode, bool write)
 367 {
 368         struct zonefs_zone *z = zonefs_inode_zone(inode);
 369         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 370         unsigned int noio_flag;
 371         struct blk_zone zone;
 372         int ret;
 373
 374         /*
 375          * Conventional zone have no write pointer and cannot become read-only
 376          * or offline. So simply fake a report for a single or aggregated zone
 377          * and let zonefs_handle_io_error() correct the zone inode information
 378          * according to the mount options.
 379          */
 380         if (!zonefs_zone_is_seq(z)) {
 381                 zone.start = z->z_sector;
 382                 zone.len = z->z_size >> SECTOR_SHIFT;
 383                 zone.wp = zone.start + zone.len;
 384                 zone.type = BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL;
 385                 zone.cond = BLK_ZONE_COND_NOT_WP;
 386                 zone.capacity = zone.len;
 387                 goto handle_io_error;
 388         }
 389
 390         /*
 391          * Memory allocations in blkdev_report_zones() can trigger a memory
 392          * reclaim which may in turn cause a recursion into zonefs as well as
 393          * struct request allocations for the same device. The former case may
 394          * end up in a deadlock on the inode truncate mutex, while the latter
 395          * may prevent IO forward progress. Executing the report zones under
 396          * the GFP_NOIO context avoids both problems.
 397          */
 398         noio_flag = memalloc_noio_save();
 399         ret = blkdev_report_zones(sb->s_bdev, z->z_sector, 1,
 400                                   zonefs_io_error_cb, &zone);
 401         memalloc_noio_restore(noio_flag);
 402
 403         if (ret != 1) {
 404                 zonefs_err(sb, "Get inode %lu zone information failed %d\n",
 405                            inode->i_ino, ret);
 406                 zonefs_warn(sb, "remounting filesystem read-only\n");
 407                 sb->s_flags |= SB_RDONLY;
 408                 return;
 409         }
 410
 411 handle_io_error:
 412         zonefs_handle_io_error(inode, &zone, write);
 413 }
 414
 415 static struct kmem_cache *zonefs_inode_cachep;
 416
 417 static struct inode *zonefs_alloc_inode(struct super_block *sb)
 418 {
 419         struct zonefs_inode_info *zi;
 420
 421         zi = alloc_inode_sb(sb, zonefs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
 422         if (!zi)
 423                 return NULL;
 424
 425         inode_init_once(&zi->i_vnode);
 426         mutex_init(&zi->i_truncate_mutex);
 427         zi->i_wr_refcnt = 0;
 428
 429         return &zi->i_vnode;
 430 }
 431
 432 static void zonefs_free_inode(struct inode *inode)
 433 {
 434         kmem_cache_free(zonefs_inode_cachep, ZONEFS_I(inode));
 435 }
 436
 437 /*
 438  * File system stat.
 439  */
 440 static int zonefs_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
 441 {
 442         struct super_block *sb = dentry->d_sb;
 443         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 444         enum zonefs_ztype t;
 445
 446         buf->f_type = ZONEFS_MAGIC;
 447         buf->f_bsize = sb->s_blocksize;
 448         buf->f_namelen = ZONEFS_NAME_MAX;
 449
 450         spin_lock(&sbi->s_lock);
 451
 452         buf->f_blocks = sbi->s_blocks;
 453         if (WARN_ON(sbi->s_used_blocks > sbi->s_blocks))
 454                 buf->f_bfree = 0;
 455         else
 456                 buf->f_bfree = buf->f_blocks - sbi->s_used_blocks;
 457         buf->f_bavail = buf->f_bfree;
 458
 459         for (t = 0; t < ZONEFS_ZTYPE_MAX; t++) {
 460                 if (sbi->s_zgroup[t].g_nr_zones)
 461                         buf->f_files += sbi->s_zgroup[t].g_nr_zones + 1;
 462         }
 463         buf->f_ffree = 0;
 464
 465         spin_unlock(&sbi->s_lock);
 466
 467         buf->f_fsid = uuid_to_fsid(sbi->s_uuid.b);
 468
 469         return 0;
 470 }
 471
 472 enum {
 473         Opt_errors_ro, Opt_errors_zro, Opt_errors_zol, Opt_errors_repair,
 474         Opt_explicit_open, Opt_err,
 475 };
 476
 477 static const match_table_t tokens = {
 478         { Opt_errors_ro,        "errors=remount-ro"},
 479         { Opt_errors_zro,       "errors=zone-ro"},
 480         { Opt_errors_zol,       "errors=zone-offline"},
 481         { Opt_errors_repair,    "errors=repair"},
 482         { Opt_explicit_open,    "explicit-open" },
 483         { Opt_err,              NULL}
 484 };
 485
 486 static int zonefs_parse_options(struct super_block *sb, char *options)
 487 {
 488         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 489         substring_t args[MAX_OPT_ARGS];
 490         char *p;
 491
 492         if (!options)
 493                 return 0;
 494
 495         while ((p = strsep(&options, ",")) != NULL) {
 496                 int token;
 497
 498                 if (!*p)
 499                         continue;
 500
 501                 token = match_token(p, tokens, args);
 502                 switch (token) {
 503                 case Opt_errors_ro:
 504                         sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_MASK;
 505                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO;
 506                         break;
 507                 case Opt_errors_zro:
 508                         sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_MASK;
 509                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZRO;
 510                         break;
 511                 case Opt_errors_zol:
 512                         sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_MASK;
 513                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZOL;
 514                         break;
 515                 case Opt_errors_repair:
 516                         sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_MASK;
 517                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_REPAIR;
 518                         break;
 519                 case Opt_explicit_open:
 520                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN;
 521                         break;
 522                 default:
 523                         return -EINVAL;
 524                 }
 525         }
 526
 527         return 0;
 528 }
 529
 530 static int zonefs_show_options(struct seq_file *seq, struct dentry *root)
 531 {
 532         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(root->d_sb);
 533
 534         if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO)
 535                 seq_puts(seq, ",errors=remount-ro");
 536         if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZRO)
 537                 seq_puts(seq, ",errors=zone-ro");
 538         if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZOL)
 539                 seq_puts(seq, ",errors=zone-offline");
 540         if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_REPAIR)
 541                 seq_puts(seq, ",errors=repair");
 542
 543         return 0;
 544 }
 545
 546 static int zonefs_remount(struct super_block *sb, int *flags, char *data)
 547 {
 548         sync_filesystem(sb);
 549
 550         return zonefs_parse_options(sb, data);
 551 }
 552
 553 static int zonefs_inode_setattr(struct mnt_idmap *idmap,
 554                                 struct dentry *dentry, struct iattr *iattr)
 555 {
 556         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 557         int ret;
 558
 559         if (unlikely(IS_IMMUTABLE(inode)))
 560                 return -EPERM;
 561
 562         ret = setattr_prepare(&nop_mnt_idmap, dentry, iattr);
 563         if (ret)
 564                 return ret;
 565
 566         /*
 567          * Since files and directories cannot be created nor deleted, do not
 568          * allow setting any write attributes on the sub-directories grouping
 569          * files by zone type.
 570          */
 571         if ((iattr->ia_valid & ATTR_MODE) && S_ISDIR(inode->i_mode) &&
 572             (iattr->ia_mode & 0222))
 573                 return -EPERM;
 574
 575         if (((iattr->ia_valid & ATTR_UID) &&
 576              !uid_eq(iattr->ia_uid, inode->i_uid)) ||
 577             ((iattr->ia_valid & ATTR_GID) &&
 578              !gid_eq(iattr->ia_gid, inode->i_gid))) {
 579                 ret = dquot_transfer(&nop_mnt_idmap, inode, iattr);
 580                 if (ret)
 581                         return ret;
 582         }
 583
 584         if (iattr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
 585                 ret = zonefs_file_truncate(inode, iattr->ia_size);
 586                 if (ret)
 587                         return ret;
 588         }
 589
 590         setattr_copy(&nop_mnt_idmap, inode, iattr);
 591
 592         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
 593                 struct zonefs_zone *z = zonefs_inode_zone(inode);
 594
 595                 z->z_mode = inode->i_mode;
 596                 z->z_uid = inode->i_uid;
 597                 z->z_gid = inode->i_gid;
 598         }
 599
 600         return 0;
 601 }
 602
 603 static const struct inode_operations zonefs_file_inode_operations = {
 604         .setattr        = zonefs_inode_setattr,
 605 };
 606
 607 static long zonefs_fname_to_fno(const struct qstr *fname)
 608 {
 609         const char *name = fname->name;
 610         unsigned int len = fname->len;
 611         long fno = 0, shift = 1;
 612         const char *rname;
 613         char c = *name;
 614         unsigned int i;
 615
 616         /*
 617          * File names are always a base-10 number string without any
 618          * leading 0s.
 619          */
 620         if (!isdigit(c))
 621                 return -ENOENT;
 622
 623         if (len > 1 && c == '0')
 624                 return -ENOENT;
 625
 626         if (len == 1)
 627                 return c - '0';
 628
 629         for (i = 0, rname = name + len - 1; i < len; i++, rname--) {
 630                 c = *rname;
 631                 if (!isdigit(c))
 632                         return -ENOENT;
 633                 fno += (c - '0') * shift;
 634                 shift *= 10;
 635         }
 636
 637         return fno;
 638 }
 639
 640 static struct inode *zonefs_get_file_inode(struct inode *dir,
 641                                            struct dentry *dentry)
 642 {
 643         struct zonefs_zone_group *zgroup = dir->i_private;
 644         struct super_block *sb = dir->i_sb;
 645         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 646         struct zonefs_zone *z;
 647         struct inode *inode;
 648         ino_t ino;
 649         long fno;
 650
 651         /* Get the file number from the file name */
 652         fno = zonefs_fname_to_fno(&dentry->d_name);
 653         if (fno < 0)
 654                 return ERR_PTR(fno);
 655
 656         if (!zgroup->g_nr_zones || fno >= zgroup->g_nr_zones)
 657                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 658
 659         z = &zgroup->g_zones[fno];
 660         ino = z->z_sector >> sbi->s_zone_sectors_shift;
 661         inode = iget_locked(sb, ino);
 662         if (!inode)
 663                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 664         if (!(inode->i_state & I_NEW)) {
 665                 WARN_ON_ONCE(inode->i_private != z);
 666                 return inode;
 667         }
 668
 669         inode->i_ino = ino;
 670         inode->i_mode = z->z_mode;
 671         inode_set_mtime_to_ts(inode,
 672                               inode_set_atime_to_ts(inode, inode_set_ctime_to_ts(inode, inode_get_ctime(dir))));
 673         inode->i_uid = z->z_uid;
 674         inode->i_gid = z->z_gid;
 675         inode->i_size = z->z_wpoffset;
 676         inode->i_blocks = z->z_capacity >> SECTOR_SHIFT;
 677         inode->i_private = z;
 678
 679         inode->i_op = &zonefs_file_inode_operations;
 680         inode->i_fop = &zonefs_file_operations;
 681         inode->i_mapping->a_ops = &zonefs_file_aops;
 682
 683         /* Update the inode access rights depending on the zone condition */
 684         zonefs_inode_update_mode(inode);
 685
 686         unlock_new_inode(inode);
 687
 688         return inode;
 689 }
 690
 691 static struct inode *zonefs_get_zgroup_inode(struct super_block *sb,
 692                                              enum zonefs_ztype ztype)
 693 {
 694         struct inode *root = d_inode(sb->s_root);
 695         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 696         struct inode *inode;
 697         ino_t ino = bdev_nr_zones(sb->s_bdev) + ztype + 1;
 698
 699         inode = iget_locked(sb, ino);
 700         if (!inode)
 701                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 702         if (!(inode->i_state & I_NEW))
 703                 return inode;
 704
 705         inode->i_ino = ino;
 706         inode_init_owner(&nop_mnt_idmap, inode, root, S_IFDIR | 0555);
 707         inode->i_size = sbi->s_zgroup[ztype].g_nr_zones;
 708         inode_set_mtime_to_ts(inode,
 709                               inode_set_atime_to_ts(inode, inode_set_ctime_to_ts(inode, inode_get_ctime(root))));
 710         inode->i_private = &sbi->s_zgroup[ztype];
 711         set_nlink(inode, 2);
 712
 713         inode->i_op = &zonefs_dir_inode_operations;
 714         inode->i_fop = &zonefs_dir_operations;
 715
 716         unlock_new_inode(inode);
 717
 718         return inode;
 719 }
 720
 721
 722 static struct inode *zonefs_get_dir_inode(struct inode *dir,
 723                                           struct dentry *dentry)
 724 {
 725         struct super_block *sb = dir->i_sb;
 726         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 727         const char *name = dentry->d_name.name;
 728         enum zonefs_ztype ztype;
 729
 730         /*
 731          * We only need to check for the "seq" directory and
 732          * the "cnv" directory if we have conventional zones.
 733          */
 734         if (dentry->d_name.len != 3)
 735                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 736
 737         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
 738                 if (sbi->s_zgroup[ztype].g_nr_zones &&
 739                     memcmp(name, zonefs_zgroup_name(ztype), 3) == 0)
 740                         break;
 741         }
 742         if (ztype == ZONEFS_ZTYPE_MAX)
 743                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 744
 745         return zonefs_get_zgroup_inode(sb, ztype);
 746 }
 747
 748 static struct dentry *zonefs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 749                                     unsigned int flags)
 750 {
 751         struct inode *inode;
 752
 753         if (dentry->d_name.len > ZONEFS_NAME_MAX)
 754                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
 755
 756         if (dir == d_inode(dir->i_sb->s_root))
 757                 inode = zonefs_get_dir_inode(dir, dentry);
 758         else
 759                 inode = zonefs_get_file_inode(dir, dentry);
 760         if (IS_ERR(inode))
 761                 return ERR_CAST(inode);
 762
 763         return d_splice_alias(inode, dentry);
 764 }
 765
 766 static int zonefs_readdir_root(struct file *file, struct dir_context *ctx)
 767 {
 768         struct inode *inode = file_inode(file);
 769         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 770         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 771         enum zonefs_ztype ztype = ZONEFS_ZTYPE_CNV;
 772         ino_t base_ino = bdev_nr_zones(sb->s_bdev) + 1;
 773
 774         if (ctx->pos >= inode->i_size)
 775                 return 0;
 776
 777         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
 778                 return 0;
 779
 780         if (ctx->pos == 2) {
 781                 if (!sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_CNV].g_nr_zones)
 782                         ztype = ZONEFS_ZTYPE_SEQ;
 783
 784                 if (!dir_emit(ctx, zonefs_zgroup_name(ztype), 3,
 785                               base_ino + ztype, DT_DIR))
 786                         return 0;
 787                 ctx->pos++;
 788         }
 789
 790         if (ctx->pos == 3 && ztype != ZONEFS_ZTYPE_SEQ) {
 791                 ztype = ZONEFS_ZTYPE_SEQ;
 792                 if (!dir_emit(ctx, zonefs_zgroup_name(ztype), 3,
 793                               base_ino + ztype, DT_DIR))
 794                         return 0;
 795                 ctx->pos++;
 796         }
 797
 798         return 0;
 799 }
 800
 801 static int zonefs_readdir_zgroup(struct file *file,
 802                                  struct dir_context *ctx)
 803 {
 804         struct inode *inode = file_inode(file);
 805         struct zonefs_zone_group *zgroup = inode->i_private;
 806         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 807         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 808         struct zonefs_zone *z;
 809         int fname_len;
 810         char *fname;
 811         ino_t ino;
 812         int f;
 813
 814         /*
 815          * The size of zone group directories is equal to the number
 816          * of zone files in the group and does note include the "." and
 817          * ".." entries. Hence the "+ 2" here.
 818          */
 819         if (ctx->pos >= inode->i_size + 2)
 820                 return 0;
 821
 822         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
 823                 return 0;
 824
 825         fname = kmalloc(ZONEFS_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
 826         if (!fname)
 827                 return -ENOMEM;
 828
 829         for (f = ctx->pos - 2; f < zgroup->g_nr_zones; f++) {
 830                 z = &zgroup->g_zones[f];
 831                 ino = z->z_sector >> sbi->s_zone_sectors_shift;
 832                 fname_len = snprintf(fname, ZONEFS_NAME_MAX - 1, "%u", f);
 833                 if (!dir_emit(ctx, fname, fname_len, ino, DT_REG))
 834                         break;
 835                 ctx->pos++;
 836         }
 837
 838         kfree(fname);
 839
 840         return 0;
 841 }
 842
 843 static int zonefs_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
 844 {
 845         struct inode *inode = file_inode(file);
 846
 847         if (inode == d_inode(inode->i_sb->s_root))
 848                 return zonefs_readdir_root(file, ctx);
 849
 850         return zonefs_readdir_zgroup(file, ctx);
 851 }
 852
 853 const struct inode_operations zonefs_dir_inode_operations = {
 854         .lookup         = zonefs_lookup,
 855         .setattr        = zonefs_inode_setattr,
 856 };
 857
 858 const struct file_operations zonefs_dir_operations = {
 859         .llseek         = generic_file_llseek,
 860         .read           = generic_read_dir,
 861         .iterate_shared = zonefs_readdir,
 862 };
 863
 864 struct zonefs_zone_data {
 865         struct super_block      *sb;
 866         unsigned int            nr_zones[ZONEFS_ZTYPE_MAX];
 867         sector_t                cnv_zone_start;
 868         struct blk_zone         *zones;
 869 };
 870
 871 static int zonefs_get_zone_info_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx,
 872                                    void *data)
 873 {
 874         struct zonefs_zone_data *zd = data;
 875         struct super_block *sb = zd->sb;
 876         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 877
 878         /*
 879          * We do not care about the first zone: it contains the super block
 880          * and not exposed as a file.
 881          */
 882         if (!idx)
 883                 return 0;
 884
 885         /*
 886          * Count the number of zones that will be exposed as files.
 887          * For sequential zones, we always have as many files as zones.
 888          * FOr conventional zones, the number of files depends on if we have
 889          * conventional zones aggregation enabled.
 890          */
 891         switch (zone->type) {
 892         case BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL:
 893                 if (sbi->s_features & ZONEFS_F_AGGRCNV) {
 894                         /* One file per set of contiguous conventional zones */
 895                         if (!(sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_CNV].g_nr_zones) ||
 896                             zone->start != zd->cnv_zone_start)
 897                                 sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_CNV].g_nr_zones++;
 898                         zd->cnv_zone_start = zone->start + zone->len;
 899                 } else {
 900                         /* One file per zone */
 901                         sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_CNV].g_nr_zones++;
 902                 }
 903                 break;
 904         case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ:
 905         case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_PREF:
 906                 sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_SEQ].g_nr_zones++;
 907                 break;
 908         default:
 909                 zonefs_err(zd->sb, "Unsupported zone type 0x%x\n",
 910                            zone->type);
 911                 return -EIO;
 912         }
 913
 914         memcpy(&zd->zones[idx], zone, sizeof(struct blk_zone));
 915
 916         return 0;
 917 }
 918
 919 static int zonefs_get_zone_info(struct zonefs_zone_data *zd)
 920 {
 921         struct block_device *bdev = zd->sb->s_bdev;
 922         int ret;
 923
 924         zd->zones = kvcalloc(bdev_nr_zones(bdev), sizeof(struct blk_zone),
 925                              GFP_KERNEL);
 926         if (!zd->zones)
 927                 return -ENOMEM;
 928
 929         /* Get zones information from the device */
 930         ret = blkdev_report_zones(bdev, 0, BLK_ALL_ZONES,
 931                                   zonefs_get_zone_info_cb, zd);
 932         if (ret < 0) {
 933                 zonefs_err(zd->sb, "Zone report failed %d\n", ret);
 934                 return ret;
 935         }
 936
 937         if (ret != bdev_nr_zones(bdev)) {
 938                 zonefs_err(zd->sb, "Invalid zone report (%d/%u zones)\n",
 939                            ret, bdev_nr_zones(bdev));
 940                 return -EIO;
 941         }
 942
 943         return 0;
 944 }
 945
 946 static inline void zonefs_free_zone_info(struct zonefs_zone_data *zd)
 947 {
 948         kvfree(zd->zones);
 949 }
 950
 951 /*
 952  * Create a zone group and populate it with zone files.
 953  */
 954 static int zonefs_init_zgroup(struct super_block *sb,
 955                               struct zonefs_zone_data *zd,
 956                               enum zonefs_ztype ztype)
 957 {
 958         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 959         struct zonefs_zone_group *zgroup = &sbi->s_zgroup[ztype];
 960         struct blk_zone *zone, *next, *end;
 961         struct zonefs_zone *z;
 962         unsigned int n = 0;
 963         int ret;
 964
 965         /* Allocate the zone group. If it is empty, we have nothing to do. */
 966         if (!zgroup->g_nr_zones)
 967                 return 0;
 968
 969         zgroup->g_zones = kvcalloc(zgroup->g_nr_zones,
 970                                    sizeof(struct zonefs_zone), GFP_KERNEL);
 971         if (!zgroup->g_zones)
 972                 return -ENOMEM;
 973
 974         /*
 975          * Initialize the zone groups using the device zone information.
 976          * We always skip the first zone as it contains the super block
 977          * and is not use to back a file.
 978          */
 979         end = zd->zones + bdev_nr_zones(sb->s_bdev);
 980         for (zone = &zd->zones[1]; zone < end; zone = next) {
 981
 982                 next = zone + 1;
 983                 if (zonefs_zone_type(zone) != ztype)
 984                         continue;
 985
 986                 if (WARN_ON_ONCE(n >= zgroup->g_nr_zones))
 987                         return -EINVAL;
 988
 989                 /*
 990                  * For conventional zones, contiguous zones can be aggregated
 991                  * together to form larger files. Note that this overwrites the
 992                  * length of the first zone of the set of contiguous zones
 993                  * aggregated together. If one offline or read-only zone is
 994                  * found, assume that all zones aggregated have the same
 995                  * condition.
 996                  */
 997                 if (ztype == ZONEFS_ZTYPE_CNV &&
 998                     (sbi->s_features & ZONEFS_F_AGGRCNV)) {
 999                         for (; next < end; next++) {
1000                                 if (zonefs_zone_type(next) != ztype)
1001                                         break;
1002                                 zone->len += next->len;
1003                                 zone->capacity += next->capacity;
1004                                 if (next->cond == BLK_ZONE_COND_READONLY &&
1005                                     zone->cond != BLK_ZONE_COND_OFFLINE)
1006                                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_READONLY;
1007                                 else if (next->cond == BLK_ZONE_COND_OFFLINE)
1008                                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_OFFLINE;
1009                         }
1010                 }
1011
1012                 z = &zgroup->g_zones[n];
1013                 if (ztype == ZONEFS_ZTYPE_CNV)
1014                         z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_CNV;
1015                 z->z_sector = zone->start;
1016                 z->z_size = zone->len << SECTOR_SHIFT;
1017                 if (z->z_size > bdev_zone_sectors(sb->s_bdev) << SECTOR_SHIFT &&
1018                     !(sbi->s_features & ZONEFS_F_AGGRCNV)) {
1019                         zonefs_err(sb,
1020                                 "Invalid zone size %llu (device zone sectors %llu)\n",
1021                                 z->z_size,
1022                                 bdev_zone_sectors(sb->s_bdev) << SECTOR_SHIFT);
1023                         return -EINVAL;
1024                 }
1025
1026                 z->z_capacity = min_t(loff_t, MAX_LFS_FILESIZE,
1027                                       zone->capacity << SECTOR_SHIFT);
1028                 z->z_wpoffset = zonefs_check_zone_condition(sb, z, zone);
1029
1030                 z->z_mode = S_IFREG | sbi->s_perm;
1031                 z->z_uid = sbi->s_uid;
1032                 z->z_gid = sbi->s_gid;
1033
1034                 /*
1035                  * Let zonefs_inode_update_mode() know that we will need
1036                  * special initialization of the inode mode the first time
1037                  * it is accessed.
1038                  */
1039                 z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_INIT_MODE;
1040
1041                 sb->s_maxbytes = max(z->z_capacity, sb->s_maxbytes);
1042                 sbi->s_blocks += z->z_capacity >> sb->s_blocksize_bits;
1043                 sbi->s_used_blocks += z->z_wpoffset >> sb->s_blocksize_bits;
1044
1045                 /*
1046                  * For sequential zones, make sure that any open zone is closed
1047                  * first to ensure that the initial number of open zones is 0,
1048                  * in sync with the open zone accounting done when the mount
1049                  * option ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN is used.
1050                  */
1051                 if (ztype == ZONEFS_ZTYPE_SEQ &&
1052                     (zone->cond == BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN ||
1053                      zone->cond == BLK_ZONE_COND_EXP_OPEN)) {
1054                         ret = zonefs_zone_mgmt(sb, z, REQ_OP_ZONE_CLOSE);
1055                         if (ret)
1056                                 return ret;
1057                 }
1058
1059                 zonefs_account_active(sb, z);
1060
1061                 n++;
1062         }
1063
1064         if (WARN_ON_ONCE(n != zgroup->g_nr_zones))
1065                 return -EINVAL;
1066
1067         zonefs_info(sb, "Zone group \"%s\" has %u file%s\n",
1068                     zonefs_zgroup_name(ztype),
1069                     zgroup->g_nr_zones,
1070                     zgroup->g_nr_zones > 1 ? "s" : "");
1071
1072         return 0;
1073 }
1074
1075 static void zonefs_free_zgroups(struct super_block *sb)
1076 {
1077         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1078         enum zonefs_ztype ztype;
1079
1080         if (!sbi)
1081                 return;
1082
1083         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1084                 kvfree(sbi->s_zgroup[ztype].g_zones);
1085                 sbi->s_zgroup[ztype].g_zones = NULL;
1086         }
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Create a zone group and populate it with zone files.
1091  */
1092 static int zonefs_init_zgroups(struct super_block *sb)
1093 {
1094         struct zonefs_zone_data zd;
1095         enum zonefs_ztype ztype;
1096         int ret;
1097
1098         /* First get the device zone information */
1099         memset(&zd, 0, sizeof(struct zonefs_zone_data));
1100         zd.sb = sb;
1101         ret = zonefs_get_zone_info(&zd);
1102         if (ret)
1103                 goto cleanup;
1104
1105         /* Allocate and initialize the zone groups */
1106         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1107                 ret = zonefs_init_zgroup(sb, &zd, ztype);
1108                 if (ret) {
1109                         zonefs_info(sb,
1110                                     "Zone group \"%s\" initialization failed\n",
1111                                     zonefs_zgroup_name(ztype));
1112                         break;
1113                 }
1114         }
1115
1116 cleanup:
1117         zonefs_free_zone_info(&zd);
1118         if (ret)
1119                 zonefs_free_zgroups(sb);
1120
1121         return ret;
1122 }
1123
1124 /*
1125  * Read super block information from the device.
1126  */
1127 static int zonefs_read_super(struct super_block *sb)
1128 {
1129         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1130         struct zonefs_super *super;
1131         u32 crc, stored_crc;
1132         struct page *page;
1133         struct bio_vec bio_vec;
1134         struct bio bio;
1135         int ret;
1136
1137         page = alloc_page(GFP_KERNEL);
1138         if (!page)
1139                 return -ENOMEM;
1140
1141         bio_init(&bio, sb->s_bdev, &bio_vec, 1, REQ_OP_READ);
1142         bio.bi_iter.bi_sector = 0;
1143         __bio_add_page(&bio, page, PAGE_SIZE, 0);
1144
1145         ret = submit_bio_wait(&bio);
1146         if (ret)
1147                 goto free_page;
1148
1149         super = page_address(page);
1150
1151         ret = -EINVAL;
1152         if (le32_to_cpu(super->s_magic) != ZONEFS_MAGIC)
1153                 goto free_page;
1154
1155         stored_crc = le32_to_cpu(super->s_crc);
1156         super->s_crc = 0;
1157         crc = crc32(~0U, (unsigned char *)super, sizeof(struct zonefs_super));
1158         if (crc != stored_crc) {
1159                 zonefs_err(sb, "Invalid checksum (Expected 0x%08x, got 0x%08x)",
1160                            crc, stored_crc);
1161                 goto free_page;
1162         }
1163
1164         sbi->s_features = le64_to_cpu(super->s_features);
1165         if (sbi->s_features & ~ZONEFS_F_DEFINED_FEATURES) {
1166                 zonefs_err(sb, "Unknown features set 0x%llx\n",
1167                            sbi->s_features);
1168                 goto free_page;
1169         }
1170
1171         if (sbi->s_features & ZONEFS_F_UID) {
1172                 sbi->s_uid = make_kuid(current_user_ns(),
1173                                        le32_to_cpu(super->s_uid));
1174                 if (!uid_valid(sbi->s_uid)) {
1175                         zonefs_err(sb, "Invalid UID feature\n");
1176                         goto free_page;
1177                 }
1178         }
1179
1180         if (sbi->s_features & ZONEFS_F_GID) {
1181                 sbi->s_gid = make_kgid(current_user_ns(),
1182                                        le32_to_cpu(super->s_gid));
1183                 if (!gid_valid(sbi->s_gid)) {
1184                         zonefs_err(sb, "Invalid GID feature\n");
1185                         goto free_page;
1186                 }
1187         }
1188
1189         if (sbi->s_features & ZONEFS_F_PERM)
1190                 sbi->s_perm = le32_to_cpu(super->s_perm);
1191
1192         if (memchr_inv(super->s_reserved, 0, sizeof(super->s_reserved))) {
1193                 zonefs_err(sb, "Reserved area is being used\n");
1194                 goto free_page;
1195         }
1196
1197         import_uuid(&sbi->s_uuid, super->s_uuid);
1198         ret = 0;
1199
1200 free_page:
1201         __free_page(page);
1202
1203         return ret;
1204 }
1205
1206 static const struct super_operations zonefs_sops = {
1207         .alloc_inode    = zonefs_alloc_inode,
1208         .free_inode     = zonefs_free_inode,
1209         .statfs         = zonefs_statfs,
1210         .remount_fs     = zonefs_remount,
1211         .show_options   = zonefs_show_options,
1212 };
1213
1214 static int zonefs_get_zgroup_inodes(struct super_block *sb)
1215 {
1216         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1217         struct inode *dir_inode;
1218         enum zonefs_ztype ztype;
1219
1220         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1221                 if (!sbi->s_zgroup[ztype].g_nr_zones)
1222                         continue;
1223
1224                 dir_inode = zonefs_get_zgroup_inode(sb, ztype);
1225                 if (IS_ERR(dir_inode))
1226                         return PTR_ERR(dir_inode);
1227
1228                 sbi->s_zgroup[ztype].g_inode = dir_inode;
1229         }
1230
1231         return 0;
1232 }
1233
1234 static void zonefs_release_zgroup_inodes(struct super_block *sb)
1235 {
1236         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1237         enum zonefs_ztype ztype;
1238
1239         if (!sbi)
1240                 return;
1241
1242         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1243                 if (sbi->s_zgroup[ztype].g_inode) {
1244                         iput(sbi->s_zgroup[ztype].g_inode);
1245                         sbi->s_zgroup[ztype].g_inode = NULL;
1246                 }
1247         }
1248 }
1249
1250 /*
1251  * Check that the device is zoned. If it is, get the list of zones and create
1252  * sub-directories and files according to the device zone configuration and
1253  * format options.
1254  */
1255 static int zonefs_fill_super(struct super_block *sb, void *data, int silent)
1256 {
1257         struct zonefs_sb_info *sbi;
1258         struct inode *inode;
1259         enum zonefs_ztype ztype;
1260         int ret;
1261
1262         if (!bdev_is_zoned(sb->s_bdev)) {
1263                 zonefs_err(sb, "Not a zoned block device\n");
1264                 return -EINVAL;
1265         }
1266
1267         /*
1268          * Initialize super block information: the maximum file size is updated
1269          * when the zone files are created so that the format option
1270          * ZONEFS_F_AGGRCNV which increases the maximum file size of a file
1271          * beyond the zone size is taken into account.
1272          */
1273         sbi = kzalloc(sizeof(*sbi), GFP_KERNEL);
1274         if (!sbi)
1275                 return -ENOMEM;
1276
1277         spin_lock_init(&sbi->s_lock);
1278         sb->s_fs_info = sbi;
1279         sb->s_magic = ZONEFS_MAGIC;
1280         sb->s_maxbytes = 0;
1281         sb->s_op = &zonefs_sops;
1282         sb->s_time_gran = 1;
1283
1284         /*
1285          * The block size is set to the device zone write granularity to ensure
1286          * that write operations are always aligned according to the device
1287          * interface constraints.
1288          */
1289         sb_set_blocksize(sb, bdev_zone_write_granularity(sb->s_bdev));
1290         sbi->s_zone_sectors_shift = ilog2(bdev_zone_sectors(sb->s_bdev));
1291         sbi->s_uid = GLOBAL_ROOT_UID;
1292         sbi->s_gid = GLOBAL_ROOT_GID;
1293         sbi->s_perm = 0640;
1294         sbi->s_mount_opts = ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO;
1295
1296         atomic_set(&sbi->s_wro_seq_files, 0);
1297         sbi->s_max_wro_seq_files = bdev_max_open_zones(sb->s_bdev);
1298         atomic_set(&sbi->s_active_seq_files, 0);
1299         sbi->s_max_active_seq_files = bdev_max_active_zones(sb->s_bdev);
1300
1301         ret = zonefs_read_super(sb);
1302         if (ret)
1303                 return ret;
1304
1305         ret = zonefs_parse_options(sb, data);
1306         if (ret)
1307                 return ret;
1308
1309         zonefs_info(sb, "Mounting %u zones", bdev_nr_zones(sb->s_bdev));
1310
1311         if (!sbi->s_max_wro_seq_files &&
1312             !sbi->s_max_active_seq_files &&
1313             sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN) {
1314                 zonefs_info(sb,
1315                         "No open and active zone limits. Ignoring explicit_open mount option\n");
1316                 sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN;
1317         }
1318
1319         /* Initialize the zone groups */
1320         ret = zonefs_init_zgroups(sb);
1321         if (ret)
1322                 goto cleanup;
1323
1324         /* Create the root directory inode */
1325         ret = -ENOMEM;
1326         inode = new_inode(sb);
1327         if (!inode)
1328                 goto cleanup;
1329
1330         inode->i_ino = bdev_nr_zones(sb->s_bdev);
1331         inode->i_mode = S_IFDIR | 0555;
1332         simple_inode_init_ts(inode);
1333         inode->i_op = &zonefs_dir_inode_operations;
1334         inode->i_fop = &zonefs_dir_operations;
1335         inode->i_size = 2;
1336         set_nlink(inode, 2);
1337         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1338                 if (sbi->s_zgroup[ztype].g_nr_zones) {
1339                         inc_nlink(inode);
1340                         inode->i_size++;
1341                 }
1342         }
1343
1344         sb->s_root = d_make_root(inode);
1345         if (!sb->s_root)
1346                 goto cleanup;
1347
1348         /*
1349          * Take a reference on the zone groups directory inodes
1350          * to keep them in the inode cache.
1351          */
1352         ret = zonefs_get_zgroup_inodes(sb);
1353         if (ret)
1354                 goto cleanup;
1355
1356         ret = zonefs_sysfs_register(sb);
1357         if (ret)
1358                 goto cleanup;
1359
1360         return 0;
1361
1362 cleanup:
1363         zonefs_release_zgroup_inodes(sb);
1364         zonefs_free_zgroups(sb);
1365
1366         return ret;
1367 }
1368
1369 static struct dentry *zonefs_mount(struct file_system_type *fs_type,
1370                                    int flags, const char *dev_name, void *data)
1371 {
1372         return mount_bdev(fs_type, flags, dev_name, data, zonefs_fill_super);
1373 }
1374
1375 static void zonefs_kill_super(struct super_block *sb)
1376 {
1377         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1378
1379         /* Release the reference on the zone group directory inodes */
1380         zonefs_release_zgroup_inodes(sb);
1381
1382         kill_block_super(sb);
1383
1384         zonefs_sysfs_unregister(sb);
1385         zonefs_free_zgroups(sb);
1386         kfree(sbi);
1387 }
1388
1389 /*
1390  * File system definition and registration.
1391  */
1392 static struct file_system_type zonefs_type = {
1393         .owner          = THIS_MODULE,
1394         .name           = "zonefs",
1395         .mount          = zonefs_mount,
1396         .kill_sb        = zonefs_kill_super,
1397         .fs_flags       = FS_REQUIRES_DEV,
1398 };
1399
1400 static int __init zonefs_init_inodecache(void)
1401 {
1402         zonefs_inode_cachep = kmem_cache_create("zonefs_inode_cache",
1403                         sizeof(struct zonefs_inode_info), 0,
1404                         (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT),
1405                         NULL);
1406         if (zonefs_inode_cachep == NULL)
1407                 return -ENOMEM;
1408         return 0;
1409 }
1410
1411 static void zonefs_destroy_inodecache(void)
1412 {
1413         /*
1414          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
1415          * destroy the inode cache.
1416          */
1417         rcu_barrier();
1418         kmem_cache_destroy(zonefs_inode_cachep);
1419 }
1420
1421 static int __init zonefs_init(void)
1422 {
1423         int ret;
1424
1425         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct zonefs_super) != ZONEFS_SUPER_SIZE);
1426
1427         ret = zonefs_init_inodecache();
1428         if (ret)
1429                 return ret;
1430
1431         ret = zonefs_sysfs_init();
1432         if (ret)
1433                 goto destroy_inodecache;
1434
1435         ret = register_filesystem(&zonefs_type);
1436         if (ret)
1437                 goto sysfs_exit;
1438
1439         return 0;
1440
1441 sysfs_exit:
1442         zonefs_sysfs_exit();
1443 destroy_inodecache:
1444         zonefs_destroy_inodecache();
1445
1446         return ret;
1447 }
1448
1449 static void __exit zonefs_exit(void)
1450 {
1451         unregister_filesystem(&zonefs_type);
1452         zonefs_sysfs_exit();
1453         zonefs_destroy_inodecache();
1454 }
1455
1456 MODULE_AUTHOR("Damien Le Moal");
1457 MODULE_DESCRIPTION("Zone file system for zoned block devices");
1458 MODULE_LICENSE("GPL");
1459 MODULE_ALIAS_FS("zonefs");
1460 module_init(zonefs_init);
1461 module_exit(zonefs_exit);