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
 761         return d_splice_alias(inode, dentry);
 762 }
 763
 764 static int zonefs_readdir_root(struct file *file, struct dir_context *ctx)
 765 {
 766         struct inode *inode = file_inode(file);
 767         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 768         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 769         enum zonefs_ztype ztype = ZONEFS_ZTYPE_CNV;
 770         ino_t base_ino = bdev_nr_zones(sb->s_bdev) + 1;
 771
 772         if (ctx->pos >= inode->i_size)
 773                 return 0;
 774
 775         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
 776                 return 0;
 777
 778         if (ctx->pos == 2) {
 779                 if (!sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_CNV].g_nr_zones)
 780                         ztype = ZONEFS_ZTYPE_SEQ;
 781
 782                 if (!dir_emit(ctx, zonefs_zgroup_name(ztype), 3,
 783                               base_ino + ztype, DT_DIR))
 784                         return 0;
 785                 ctx->pos++;
 786         }
 787
 788         if (ctx->pos == 3 && ztype != ZONEFS_ZTYPE_SEQ) {
 789                 ztype = ZONEFS_ZTYPE_SEQ;
 790                 if (!dir_emit(ctx, zonefs_zgroup_name(ztype), 3,
 791                               base_ino + ztype, DT_DIR))
 792                         return 0;
 793                 ctx->pos++;
 794         }
 795
 796         return 0;
 797 }
 798
 799 static int zonefs_readdir_zgroup(struct file *file,
 800                                  struct dir_context *ctx)
 801 {
 802         struct inode *inode = file_inode(file);
 803         struct zonefs_zone_group *zgroup = inode->i_private;
 804         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 805         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 806         struct zonefs_zone *z;
 807         int fname_len;
 808         char *fname;
 809         ino_t ino;
 810         int f;
 811
 812         /*
 813          * The size of zone group directories is equal to the number
 814          * of zone files in the group and does note include the "." and
 815          * ".." entries. Hence the "+ 2" here.
 816          */
 817         if (ctx->pos >= inode->i_size + 2)
 818                 return 0;
 819
 820         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
 821                 return 0;
 822
 823         fname = kmalloc(ZONEFS_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
 824         if (!fname)
 825                 return -ENOMEM;
 826
 827         for (f = ctx->pos - 2; f < zgroup->g_nr_zones; f++) {
 828                 z = &zgroup->g_zones[f];
 829                 ino = z->z_sector >> sbi->s_zone_sectors_shift;
 830                 fname_len = snprintf(fname, ZONEFS_NAME_MAX - 1, "%u", f);
 831                 if (!dir_emit(ctx, fname, fname_len, ino, DT_REG))
 832                         break;
 833                 ctx->pos++;
 834         }
 835
 836         kfree(fname);
 837
 838         return 0;
 839 }
 840
 841 static int zonefs_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
 842 {
 843         struct inode *inode = file_inode(file);
 844
 845         if (inode == d_inode(inode->i_sb->s_root))
 846                 return zonefs_readdir_root(file, ctx);
 847
 848         return zonefs_readdir_zgroup(file, ctx);
 849 }
 850
 851 const struct inode_operations zonefs_dir_inode_operations = {
 852         .lookup         = zonefs_lookup,
 853         .setattr        = zonefs_inode_setattr,
 854 };
 855
 856 const struct file_operations zonefs_dir_operations = {
 857         .llseek         = generic_file_llseek,
 858         .read           = generic_read_dir,
 859         .iterate_shared = zonefs_readdir,
 860 };
 861
 862 struct zonefs_zone_data {
 863         struct super_block      *sb;
 864         unsigned int            nr_zones[ZONEFS_ZTYPE_MAX];
 865         sector_t                cnv_zone_start;
 866         struct blk_zone         *zones;
 867 };
 868
 869 static int zonefs_get_zone_info_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx,
 870                                    void *data)
 871 {
 872         struct zonefs_zone_data *zd = data;
 873         struct super_block *sb = zd->sb;
 874         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 875
 876         /*
 877          * We do not care about the first zone: it contains the super block
 878          * and not exposed as a file.
 879          */
 880         if (!idx)
 881                 return 0;
 882
 883         /*
 884          * Count the number of zones that will be exposed as files.
 885          * For sequential zones, we always have as many files as zones.
 886          * FOr conventional zones, the number of files depends on if we have
 887          * conventional zones aggregation enabled.
 888          */
 889         switch (zone->type) {
 890         case BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL:
 891                 if (sbi->s_features & ZONEFS_F_AGGRCNV) {
 892                         /* One file per set of contiguous conventional zones */
 893                         if (!(sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_CNV].g_nr_zones) ||
 894                             zone->start != zd->cnv_zone_start)
 895                                 sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_CNV].g_nr_zones++;
 896                         zd->cnv_zone_start = zone->start + zone->len;
 897                 } else {
 898                         /* One file per zone */
 899                         sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_CNV].g_nr_zones++;
 900                 }
 901                 break;
 902         case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ:
 903         case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_PREF:
 904                 sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_SEQ].g_nr_zones++;
 905                 break;
 906         default:
 907                 zonefs_err(zd->sb, "Unsupported zone type 0x%x\n",
 908                            zone->type);
 909                 return -EIO;
 910         }
 911
 912         memcpy(&zd->zones[idx], zone, sizeof(struct blk_zone));
 913
 914         return 0;
 915 }
 916
 917 static int zonefs_get_zone_info(struct zonefs_zone_data *zd)
 918 {
 919         struct block_device *bdev = zd->sb->s_bdev;
 920         int ret;
 921
 922         zd->zones = kvcalloc(bdev_nr_zones(bdev), sizeof(struct blk_zone),
 923                              GFP_KERNEL);
 924         if (!zd->zones)
 925                 return -ENOMEM;
 926
 927         /* Get zones information from the device */
 928         ret = blkdev_report_zones(bdev, 0, BLK_ALL_ZONES,
 929                                   zonefs_get_zone_info_cb, zd);
 930         if (ret < 0) {
 931                 zonefs_err(zd->sb, "Zone report failed %d\n", ret);
 932                 return ret;
 933         }
 934
 935         if (ret != bdev_nr_zones(bdev)) {
 936                 zonefs_err(zd->sb, "Invalid zone report (%d/%u zones)\n",
 937                            ret, bdev_nr_zones(bdev));
 938                 return -EIO;
 939         }
 940
 941         return 0;
 942 }
 943
 944 static inline void zonefs_free_zone_info(struct zonefs_zone_data *zd)
 945 {
 946         kvfree(zd->zones);
 947 }
 948
 949 /*
 950  * Create a zone group and populate it with zone files.
 951  */
 952 static int zonefs_init_zgroup(struct super_block *sb,
 953                               struct zonefs_zone_data *zd,
 954                               enum zonefs_ztype ztype)
 955 {
 956         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 957         struct zonefs_zone_group *zgroup = &sbi->s_zgroup[ztype];
 958         struct blk_zone *zone, *next, *end;
 959         struct zonefs_zone *z;
 960         unsigned int n = 0;
 961         int ret;
 962
 963         /* Allocate the zone group. If it is empty, we have nothing to do. */
 964         if (!zgroup->g_nr_zones)
 965                 return 0;
 966
 967         zgroup->g_zones = kvcalloc(zgroup->g_nr_zones,
 968                                    sizeof(struct zonefs_zone), GFP_KERNEL);
 969         if (!zgroup->g_zones)
 970                 return -ENOMEM;
 971
 972         /*
 973          * Initialize the zone groups using the device zone information.
 974          * We always skip the first zone as it contains the super block
 975          * and is not use to back a file.
 976          */
 977         end = zd->zones + bdev_nr_zones(sb->s_bdev);
 978         for (zone = &zd->zones[1]; zone < end; zone = next) {
 979
 980                 next = zone + 1;
 981                 if (zonefs_zone_type(zone) != ztype)
 982                         continue;
 983
 984                 if (WARN_ON_ONCE(n >= zgroup->g_nr_zones))
 985                         return -EINVAL;
 986
 987                 /*
 988                  * For conventional zones, contiguous zones can be aggregated
 989                  * together to form larger files. Note that this overwrites the
 990                  * length of the first zone of the set of contiguous zones
 991                  * aggregated together. If one offline or read-only zone is
 992                  * found, assume that all zones aggregated have the same
 993                  * condition.
 994                  */
 995                 if (ztype == ZONEFS_ZTYPE_CNV &&
 996                     (sbi->s_features & ZONEFS_F_AGGRCNV)) {
 997                         for (; next < end; next++) {
 998                                 if (zonefs_zone_type(next) != ztype)
 999                                         break;
1000                                 zone->len += next->len;
1001                                 zone->capacity += next->capacity;
1002                                 if (next->cond == BLK_ZONE_COND_READONLY &&
1003                                     zone->cond != BLK_ZONE_COND_OFFLINE)
1004                                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_READONLY;
1005                                 else if (next->cond == BLK_ZONE_COND_OFFLINE)
1006                                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_OFFLINE;
1007                         }
1008                 }
1009
1010                 z = &zgroup->g_zones[n];
1011                 if (ztype == ZONEFS_ZTYPE_CNV)
1012                         z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_CNV;
1013                 z->z_sector = zone->start;
1014                 z->z_size = zone->len << SECTOR_SHIFT;
1015                 if (z->z_size > bdev_zone_sectors(sb->s_bdev) << SECTOR_SHIFT &&
1016                     !(sbi->s_features & ZONEFS_F_AGGRCNV)) {
1017                         zonefs_err(sb,
1018                                 "Invalid zone size %llu (device zone sectors %llu)\n",
1019                                 z->z_size,
1020                                 bdev_zone_sectors(sb->s_bdev) << SECTOR_SHIFT);
1021                         return -EINVAL;
1022                 }
1023
1024                 z->z_capacity = min_t(loff_t, MAX_LFS_FILESIZE,
1025                                       zone->capacity << SECTOR_SHIFT);
1026                 z->z_wpoffset = zonefs_check_zone_condition(sb, z, zone);
1027
1028                 z->z_mode = S_IFREG | sbi->s_perm;
1029                 z->z_uid = sbi->s_uid;
1030                 z->z_gid = sbi->s_gid;
1031
1032                 /*
1033                  * Let zonefs_inode_update_mode() know that we will need
1034                  * special initialization of the inode mode the first time
1035                  * it is accessed.
1036                  */
1037                 z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_INIT_MODE;
1038
1039                 sb->s_maxbytes = max(z->z_capacity, sb->s_maxbytes);
1040                 sbi->s_blocks += z->z_capacity >> sb->s_blocksize_bits;
1041                 sbi->s_used_blocks += z->z_wpoffset >> sb->s_blocksize_bits;
1042
1043                 /*
1044                  * For sequential zones, make sure that any open zone is closed
1045                  * first to ensure that the initial number of open zones is 0,
1046                  * in sync with the open zone accounting done when the mount
1047                  * option ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN is used.
1048                  */
1049                 if (ztype == ZONEFS_ZTYPE_SEQ &&
1050                     (zone->cond == BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN ||
1051                      zone->cond == BLK_ZONE_COND_EXP_OPEN)) {
1052                         ret = zonefs_zone_mgmt(sb, z, REQ_OP_ZONE_CLOSE);
1053                         if (ret)
1054                                 return ret;
1055                 }
1056
1057                 zonefs_account_active(sb, z);
1058
1059                 n++;
1060         }
1061
1062         if (WARN_ON_ONCE(n != zgroup->g_nr_zones))
1063                 return -EINVAL;
1064
1065         zonefs_info(sb, "Zone group \"%s\" has %u file%s\n",
1066                     zonefs_zgroup_name(ztype),
1067                     zgroup->g_nr_zones,
1068                     zgroup->g_nr_zones > 1 ? "s" : "");
1069
1070         return 0;
1071 }
1072
1073 static void zonefs_free_zgroups(struct super_block *sb)
1074 {
1075         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1076         enum zonefs_ztype ztype;
1077
1078         if (!sbi)
1079                 return;
1080
1081         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1082                 kvfree(sbi->s_zgroup[ztype].g_zones);
1083                 sbi->s_zgroup[ztype].g_zones = NULL;
1084         }
1085 }
1086
1087 /*
1088  * Create a zone group and populate it with zone files.
1089  */
1090 static int zonefs_init_zgroups(struct super_block *sb)
1091 {
1092         struct zonefs_zone_data zd;
1093         enum zonefs_ztype ztype;
1094         int ret;
1095
1096         /* First get the device zone information */
1097         memset(&zd, 0, sizeof(struct zonefs_zone_data));
1098         zd.sb = sb;
1099         ret = zonefs_get_zone_info(&zd);
1100         if (ret)
1101                 goto cleanup;
1102
1103         /* Allocate and initialize the zone groups */
1104         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1105                 ret = zonefs_init_zgroup(sb, &zd, ztype);
1106                 if (ret) {
1107                         zonefs_info(sb,
1108                                     "Zone group \"%s\" initialization failed\n",
1109                                     zonefs_zgroup_name(ztype));
1110                         break;
1111                 }
1112         }
1113
1114 cleanup:
1115         zonefs_free_zone_info(&zd);
1116         if (ret)
1117                 zonefs_free_zgroups(sb);
1118
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Read super block information from the device.
1124  */
1125 static int zonefs_read_super(struct super_block *sb)
1126 {
1127         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1128         struct zonefs_super *super;
1129         u32 crc, stored_crc;
1130         struct page *page;
1131         struct bio_vec bio_vec;
1132         struct bio bio;
1133         int ret;
1134
1135         page = alloc_page(GFP_KERNEL);
1136         if (!page)
1137                 return -ENOMEM;
1138
1139         bio_init(&bio, sb->s_bdev, &bio_vec, 1, REQ_OP_READ);
1140         bio.bi_iter.bi_sector = 0;
1141         __bio_add_page(&bio, page, PAGE_SIZE, 0);
1142
1143         ret = submit_bio_wait(&bio);
1144         if (ret)
1145                 goto free_page;
1146
1147         super = page_address(page);
1148
1149         ret = -EINVAL;
1150         if (le32_to_cpu(super->s_magic) != ZONEFS_MAGIC)
1151                 goto free_page;
1152
1153         stored_crc = le32_to_cpu(super->s_crc);
1154         super->s_crc = 0;
1155         crc = crc32(~0U, (unsigned char *)super, sizeof(struct zonefs_super));
1156         if (crc != stored_crc) {
1157                 zonefs_err(sb, "Invalid checksum (Expected 0x%08x, got 0x%08x)",
1158                            crc, stored_crc);
1159                 goto free_page;
1160         }
1161
1162         sbi->s_features = le64_to_cpu(super->s_features);
1163         if (sbi->s_features & ~ZONEFS_F_DEFINED_FEATURES) {
1164                 zonefs_err(sb, "Unknown features set 0x%llx\n",
1165                            sbi->s_features);
1166                 goto free_page;
1167         }
1168
1169         if (sbi->s_features & ZONEFS_F_UID) {
1170                 sbi->s_uid = make_kuid(current_user_ns(),
1171                                        le32_to_cpu(super->s_uid));
1172                 if (!uid_valid(sbi->s_uid)) {
1173                         zonefs_err(sb, "Invalid UID feature\n");
1174                         goto free_page;
1175                 }
1176         }
1177
1178         if (sbi->s_features & ZONEFS_F_GID) {
1179                 sbi->s_gid = make_kgid(current_user_ns(),
1180                                        le32_to_cpu(super->s_gid));
1181                 if (!gid_valid(sbi->s_gid)) {
1182                         zonefs_err(sb, "Invalid GID feature\n");
1183                         goto free_page;
1184                 }
1185         }
1186
1187         if (sbi->s_features & ZONEFS_F_PERM)
1188                 sbi->s_perm = le32_to_cpu(super->s_perm);
1189
1190         if (memchr_inv(super->s_reserved, 0, sizeof(super->s_reserved))) {
1191                 zonefs_err(sb, "Reserved area is being used\n");
1192                 goto free_page;
1193         }
1194
1195         import_uuid(&sbi->s_uuid, super->s_uuid);
1196         ret = 0;
1197
1198 free_page:
1199         __free_page(page);
1200
1201         return ret;
1202 }
1203
1204 static const struct super_operations zonefs_sops = {
1205         .alloc_inode    = zonefs_alloc_inode,
1206         .free_inode     = zonefs_free_inode,
1207         .statfs         = zonefs_statfs,
1208         .remount_fs     = zonefs_remount,
1209         .show_options   = zonefs_show_options,
1210 };
1211
1212 static int zonefs_get_zgroup_inodes(struct super_block *sb)
1213 {
1214         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1215         struct inode *dir_inode;
1216         enum zonefs_ztype ztype;
1217
1218         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1219                 if (!sbi->s_zgroup[ztype].g_nr_zones)
1220                         continue;
1221
1222                 dir_inode = zonefs_get_zgroup_inode(sb, ztype);
1223                 if (IS_ERR(dir_inode))
1224                         return PTR_ERR(dir_inode);
1225
1226                 sbi->s_zgroup[ztype].g_inode = dir_inode;
1227         }
1228
1229         return 0;
1230 }
1231
1232 static void zonefs_release_zgroup_inodes(struct super_block *sb)
1233 {
1234         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1235         enum zonefs_ztype ztype;
1236
1237         if (!sbi)
1238                 return;
1239
1240         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1241                 if (sbi->s_zgroup[ztype].g_inode) {
1242                         iput(sbi->s_zgroup[ztype].g_inode);
1243                         sbi->s_zgroup[ztype].g_inode = NULL;
1244                 }
1245         }
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Check that the device is zoned. If it is, get the list of zones and create
1250  * sub-directories and files according to the device zone configuration and
1251  * format options.
1252  */
1253 static int zonefs_fill_super(struct super_block *sb, void *data, int silent)
1254 {
1255         struct zonefs_sb_info *sbi;
1256         struct inode *inode;
1257         enum zonefs_ztype ztype;
1258         int ret;
1259
1260         if (!bdev_is_zoned(sb->s_bdev)) {
1261                 zonefs_err(sb, "Not a zoned block device\n");
1262                 return -EINVAL;
1263         }
1264
1265         /*
1266          * Initialize super block information: the maximum file size is updated
1267          * when the zone files are created so that the format option
1268          * ZONEFS_F_AGGRCNV which increases the maximum file size of a file
1269          * beyond the zone size is taken into account.
1270          */
1271         sbi = kzalloc(sizeof(*sbi), GFP_KERNEL);
1272         if (!sbi)
1273                 return -ENOMEM;
1274
1275         spin_lock_init(&sbi->s_lock);
1276         sb->s_fs_info = sbi;
1277         sb->s_magic = ZONEFS_MAGIC;
1278         sb->s_maxbytes = 0;
1279         sb->s_op = &zonefs_sops;
1280         sb->s_time_gran = 1;
1281
1282         /*
1283          * The block size is set to the device zone write granularity to ensure
1284          * that write operations are always aligned according to the device
1285          * interface constraints.
1286          */
1287         sb_set_blocksize(sb, bdev_zone_write_granularity(sb->s_bdev));
1288         sbi->s_zone_sectors_shift = ilog2(bdev_zone_sectors(sb->s_bdev));
1289         sbi->s_uid = GLOBAL_ROOT_UID;
1290         sbi->s_gid = GLOBAL_ROOT_GID;
1291         sbi->s_perm = 0640;
1292         sbi->s_mount_opts = ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO;
1293
1294         atomic_set(&sbi->s_wro_seq_files, 0);
1295         sbi->s_max_wro_seq_files = bdev_max_open_zones(sb->s_bdev);
1296         atomic_set(&sbi->s_active_seq_files, 0);
1297         sbi->s_max_active_seq_files = bdev_max_active_zones(sb->s_bdev);
1298
1299         ret = zonefs_read_super(sb);
1300         if (ret)
1301                 return ret;
1302
1303         ret = zonefs_parse_options(sb, data);
1304         if (ret)
1305                 return ret;
1306
1307         zonefs_info(sb, "Mounting %u zones", bdev_nr_zones(sb->s_bdev));
1308
1309         if (!sbi->s_max_wro_seq_files &&
1310             !sbi->s_max_active_seq_files &&
1311             sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN) {
1312                 zonefs_info(sb,
1313                         "No open and active zone limits. Ignoring explicit_open mount option\n");
1314                 sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN;
1315         }
1316
1317         /* Initialize the zone groups */
1318         ret = zonefs_init_zgroups(sb);
1319         if (ret)
1320                 goto cleanup;
1321
1322         /* Create the root directory inode */
1323         ret = -ENOMEM;
1324         inode = new_inode(sb);
1325         if (!inode)
1326                 goto cleanup;
1327
1328         inode->i_ino = bdev_nr_zones(sb->s_bdev);
1329         inode->i_mode = S_IFDIR | 0555;
1330         simple_inode_init_ts(inode);
1331         inode->i_op = &zonefs_dir_inode_operations;
1332         inode->i_fop = &zonefs_dir_operations;
1333         inode->i_size = 2;
1334         set_nlink(inode, 2);
1335         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1336                 if (sbi->s_zgroup[ztype].g_nr_zones) {
1337                         inc_nlink(inode);
1338                         inode->i_size++;
1339                 }
1340         }
1341
1342         sb->s_root = d_make_root(inode);
1343         if (!sb->s_root)
1344                 goto cleanup;
1345
1346         /*
1347          * Take a reference on the zone groups directory inodes
1348          * to keep them in the inode cache.
1349          */
1350         ret = zonefs_get_zgroup_inodes(sb);
1351         if (ret)
1352                 goto cleanup;
1353
1354         ret = zonefs_sysfs_register(sb);
1355         if (ret)
1356                 goto cleanup;
1357
1358         return 0;
1359
1360 cleanup:
1361         zonefs_release_zgroup_inodes(sb);
1362         zonefs_free_zgroups(sb);
1363
1364         return ret;
1365 }
1366
1367 static struct dentry *zonefs_mount(struct file_system_type *fs_type,
1368                                    int flags, const char *dev_name, void *data)
1369 {
1370         return mount_bdev(fs_type, flags, dev_name, data, zonefs_fill_super);
1371 }
1372
1373 static void zonefs_kill_super(struct super_block *sb)
1374 {
1375         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1376
1377         /* Release the reference on the zone group directory inodes */
1378         zonefs_release_zgroup_inodes(sb);
1379
1380         kill_block_super(sb);
1381
1382         zonefs_sysfs_unregister(sb);
1383         zonefs_free_zgroups(sb);
1384         kfree(sbi);
1385 }
1386
1387 /*
1388  * File system definition and registration.
1389  */
1390 static struct file_system_type zonefs_type = {
1391         .owner          = THIS_MODULE,
1392         .name           = "zonefs",
1393         .mount          = zonefs_mount,
1394         .kill_sb        = zonefs_kill_super,
1395         .fs_flags       = FS_REQUIRES_DEV,
1396 };
1397
1398 static int __init zonefs_init_inodecache(void)
1399 {
1400         zonefs_inode_cachep = kmem_cache_create("zonefs_inode_cache",
1401                         sizeof(struct zonefs_inode_info), 0,
1402                         (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT),
1403                         NULL);
1404         if (zonefs_inode_cachep == NULL)
1405                 return -ENOMEM;
1406         return 0;
1407 }
1408
1409 static void zonefs_destroy_inodecache(void)
1410 {
1411         /*
1412          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
1413          * destroy the inode cache.
1414          */
1415         rcu_barrier();
1416         kmem_cache_destroy(zonefs_inode_cachep);
1417 }
1418
1419 static int __init zonefs_init(void)
1420 {
1421         int ret;
1422
1423         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct zonefs_super) != ZONEFS_SUPER_SIZE);
1424
1425         ret = zonefs_init_inodecache();
1426         if (ret)
1427                 return ret;
1428
1429         ret = zonefs_sysfs_init();
1430         if (ret)
1431                 goto destroy_inodecache;
1432
1433         ret = register_filesystem(&zonefs_type);
1434         if (ret)
1435                 goto sysfs_exit;
1436
1437         return 0;
1438
1439 sysfs_exit:
1440         zonefs_sysfs_exit();
1441 destroy_inodecache:
1442         zonefs_destroy_inodecache();
1443
1444         return ret;
1445 }
1446
1447 static void __exit zonefs_exit(void)
1448 {
1449         unregister_filesystem(&zonefs_type);
1450         zonefs_sysfs_exit();
1451         zonefs_destroy_inodecache();
1452 }
1453
1454 MODULE_AUTHOR("Damien Le Moal");
1455 MODULE_DESCRIPTION("Zone file system for zoned block devices");
1456 MODULE_LICENSE("GPL");
1457 MODULE_ALIAS_FS("zonefs");
1458 module_init(zonefs_init);
1459 module_exit(zonefs_exit);