GNU Linux-libre 4.19.264-gnu1
[releases.git] / block / partition-generic.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Code extracted from drivers/block/genhd.c
4  *  Copyright (C) 1991-1998  Linus Torvalds
5  *  Re-organised Feb 1998 Russell King
6  *
7  *  We now have independent partition support from the
8  *  block drivers, which allows all the partition code to
9  *  be grouped in one location, and it to be mostly self
10  *  contained.
11  */
12
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/fs.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/kmod.h>
18 #include <linux/ctype.h>
19 #include <linux/genhd.h>
20 #include <linux/blktrace_api.h>
21
22 #include "partitions/check.h"
23
24 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_MD
25 extern void md_autodetect_dev(dev_t dev);
26 #endif
27  
28 /*
29  * disk_name() is used by partition check code and the genhd driver.
30  * It formats the devicename of the indicated disk into
31  * the supplied buffer (of size at least 32), and returns
32  * a pointer to that same buffer (for convenience).
33  */
34
35 char *disk_name(struct gendisk *hd, int partno, char *buf)
36 {
37         if (!partno)
38                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s", hd->disk_name);
39         else if (isdigit(hd->disk_name[strlen(hd->disk_name)-1]))
40                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%sp%d", hd->disk_name, partno);
41         else
42                 snprintf(buf, BDEVNAME_SIZE, "%s%d", hd->disk_name, partno);
43
44         return buf;
45 }
46
47 const char *bdevname(struct block_device *bdev, char *buf)
48 {
49         return disk_name(bdev->bd_disk, bdev->bd_part->partno, buf);
50 }
51
52 EXPORT_SYMBOL(bdevname);
53
54 const char *bio_devname(struct bio *bio, char *buf)
55 {
56         return disk_name(bio->bi_disk, bio->bi_partno, buf);
57 }
58 EXPORT_SYMBOL(bio_devname);
59
60 /*
61  * There's very little reason to use this, you should really
62  * have a struct block_device just about everywhere and use
63  * bdevname() instead.
64  */
65 const char *__bdevname(dev_t dev, char *buffer)
66 {
67         scnprintf(buffer, BDEVNAME_SIZE, "unknown-block(%u,%u)",
68                                 MAJOR(dev), MINOR(dev));
69         return buffer;
70 }
71
72 EXPORT_SYMBOL(__bdevname);
73
74 static ssize_t part_partition_show(struct device *dev,
75                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
76 {
77         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
78
79         return sprintf(buf, "%d\n", p->partno);
80 }
81
82 static ssize_t part_start_show(struct device *dev,
83                                struct device_attribute *attr, char *buf)
84 {
85         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
86
87         return sprintf(buf, "%llu\n",(unsigned long long)p->start_sect);
88 }
89
90 ssize_t part_size_show(struct device *dev,
91                        struct device_attribute *attr, char *buf)
92 {
93         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
94         return sprintf(buf, "%llu\n",(unsigned long long)part_nr_sects_read(p));
95 }
96
97 static ssize_t part_ro_show(struct device *dev,
98                             struct device_attribute *attr, char *buf)
99 {
100         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
101         return sprintf(buf, "%d\n", p->policy ? 1 : 0);
102 }
103
104 static ssize_t part_alignment_offset_show(struct device *dev,
105                                           struct device_attribute *attr, char *buf)
106 {
107         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
108         return sprintf(buf, "%llu\n", (unsigned long long)p->alignment_offset);
109 }
110
111 static ssize_t part_discard_alignment_show(struct device *dev,
112                                            struct device_attribute *attr, char *buf)
113 {
114         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
115         return sprintf(buf, "%u\n", p->discard_alignment);
116 }
117
118 ssize_t part_stat_show(struct device *dev,
119                        struct device_attribute *attr, char *buf)
120 {
121         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
122         struct request_queue *q = part_to_disk(p)->queue;
123         unsigned int inflight[2];
124         int cpu;
125
126         cpu = part_stat_lock();
127         part_round_stats(q, cpu, p);
128         part_stat_unlock();
129         part_in_flight(q, p, inflight);
130         return sprintf(buf,
131                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
132                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
133                 "%8u %8u %8u "
134                 "%8lu %8lu %8llu %8u"
135                 "\n",
136                 part_stat_read(p, ios[STAT_READ]),
137                 part_stat_read(p, merges[STAT_READ]),
138                 (unsigned long long)part_stat_read(p, sectors[STAT_READ]),
139                 (unsigned int)part_stat_read_msecs(p, STAT_READ),
140                 part_stat_read(p, ios[STAT_WRITE]),
141                 part_stat_read(p, merges[STAT_WRITE]),
142                 (unsigned long long)part_stat_read(p, sectors[STAT_WRITE]),
143                 (unsigned int)part_stat_read_msecs(p, STAT_WRITE),
144                 inflight[0],
145                 jiffies_to_msecs(part_stat_read(p, io_ticks)),
146                 jiffies_to_msecs(part_stat_read(p, time_in_queue)),
147                 part_stat_read(p, ios[STAT_DISCARD]),
148                 part_stat_read(p, merges[STAT_DISCARD]),
149                 (unsigned long long)part_stat_read(p, sectors[STAT_DISCARD]),
150                 (unsigned int)part_stat_read_msecs(p, STAT_DISCARD));
151 }
152
153 ssize_t part_inflight_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
154                            char *buf)
155 {
156         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
157         struct request_queue *q = part_to_disk(p)->queue;
158         unsigned int inflight[2];
159
160         part_in_flight_rw(q, p, inflight);
161         return sprintf(buf, "%8u %8u\n", inflight[0], inflight[1]);
162 }
163
164 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
165 ssize_t part_fail_show(struct device *dev,
166                        struct device_attribute *attr, char *buf)
167 {
168         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
169
170         return sprintf(buf, "%d\n", p->make_it_fail);
171 }
172
173 ssize_t part_fail_store(struct device *dev,
174                         struct device_attribute *attr,
175                         const char *buf, size_t count)
176 {
177         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
178         int i;
179
180         if (count > 0 && sscanf(buf, "%d", &i) > 0)
181                 p->make_it_fail = (i == 0) ? 0 : 1;
182
183         return count;
184 }
185 #endif
186
187 static DEVICE_ATTR(partition, 0444, part_partition_show, NULL);
188 static DEVICE_ATTR(start, 0444, part_start_show, NULL);
189 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
190 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, part_ro_show, NULL);
191 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, part_alignment_offset_show, NULL);
192 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, part_discard_alignment_show, NULL);
193 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
194 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
195 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
196 static struct device_attribute dev_attr_fail =
197         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
198 #endif
199
200 static struct attribute *part_attrs[] = {
201         &dev_attr_partition.attr,
202         &dev_attr_start.attr,
203         &dev_attr_size.attr,
204         &dev_attr_ro.attr,
205         &dev_attr_alignment_offset.attr,
206         &dev_attr_discard_alignment.attr,
207         &dev_attr_stat.attr,
208         &dev_attr_inflight.attr,
209 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
210         &dev_attr_fail.attr,
211 #endif
212         NULL
213 };
214
215 static struct attribute_group part_attr_group = {
216         .attrs = part_attrs,
217 };
218
219 static const struct attribute_group *part_attr_groups[] = {
220         &part_attr_group,
221 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
222         &blk_trace_attr_group,
223 #endif
224         NULL
225 };
226
227 static void part_release(struct device *dev)
228 {
229         struct hd_struct *p = dev_to_part(dev);
230         blk_free_devt(dev->devt);
231         hd_free_part(p);
232         kfree(p);
233 }
234
235 static int part_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
236 {
237         struct hd_struct *part = dev_to_part(dev);
238
239         add_uevent_var(env, "PARTN=%u", part->partno);
240         if (part->info && part->info->volname[0])
241                 add_uevent_var(env, "PARTNAME=%s", part->info->volname);
242         return 0;
243 }
244
245 struct device_type part_type = {
246         .name           = "partition",
247         .groups         = part_attr_groups,
248         .release        = part_release,
249         .uevent         = part_uevent,
250 };
251
252 static void delete_partition_work_fn(struct work_struct *work)
253 {
254         struct hd_struct *part = container_of(to_rcu_work(work), struct hd_struct,
255                                         rcu_work);
256
257         part->start_sect = 0;
258         part->nr_sects = 0;
259         part_stat_set_all(part, 0);
260         put_device(part_to_dev(part));
261 }
262
263 void __delete_partition(struct percpu_ref *ref)
264 {
265         struct hd_struct *part = container_of(ref, struct hd_struct, ref);
266         INIT_RCU_WORK(&part->rcu_work, delete_partition_work_fn);
267         queue_rcu_work(system_wq, &part->rcu_work);
268 }
269
270 /*
271  * Must be called either with bd_mutex held, before a disk can be opened or
272  * after all disk users are gone.
273  */
274 void delete_partition(struct gendisk *disk, int partno)
275 {
276         struct disk_part_tbl *ptbl =
277                 rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
278         struct hd_struct *part;
279
280         if (partno >= ptbl->len)
281                 return;
282
283         part = rcu_dereference_protected(ptbl->part[partno], 1);
284         if (!part)
285                 return;
286
287         rcu_assign_pointer(ptbl->part[partno], NULL);
288         rcu_assign_pointer(ptbl->last_lookup, NULL);
289         kobject_put(part->holder_dir);
290         device_del(part_to_dev(part));
291
292         /*
293          * Remove gendisk pointer from idr so that it cannot be looked up
294          * while RCU period before freeing gendisk is running to prevent
295          * use-after-free issues. Note that the device number stays
296          * "in-use" until we really free the gendisk.
297          */
298         blk_invalidate_devt(part_devt(part));
299         hd_struct_kill(part);
300 }
301
302 static ssize_t whole_disk_show(struct device *dev,
303                                struct device_attribute *attr, char *buf)
304 {
305         return 0;
306 }
307 static DEVICE_ATTR(whole_disk, 0444, whole_disk_show, NULL);
308
309 /*
310  * Must be called either with bd_mutex held, before a disk can be opened or
311  * after all disk users are gone.
312  */
313 struct hd_struct *add_partition(struct gendisk *disk, int partno,
314                                 sector_t start, sector_t len, int flags,
315                                 struct partition_meta_info *info)
316 {
317         struct hd_struct *p;
318         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
319         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
320         struct device *pdev;
321         struct disk_part_tbl *ptbl;
322         const char *dname;
323         int err;
324
325         err = disk_expand_part_tbl(disk, partno);
326         if (err)
327                 return ERR_PTR(err);
328         ptbl = rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
329
330         if (ptbl->part[partno])
331                 return ERR_PTR(-EBUSY);
332
333         p = kzalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
334         if (!p)
335                 return ERR_PTR(-EBUSY);
336
337         if (!init_part_stats(p)) {
338                 err = -ENOMEM;
339                 goto out_free;
340         }
341
342         seqcount_init(&p->nr_sects_seq);
343         pdev = part_to_dev(p);
344
345         p->start_sect = start;
346         p->alignment_offset =
347                 queue_limit_alignment_offset(&disk->queue->limits, start);
348         p->discard_alignment =
349                 queue_limit_discard_alignment(&disk->queue->limits, start);
350         p->nr_sects = len;
351         p->partno = partno;
352         p->policy = get_disk_ro(disk);
353
354         if (info) {
355                 struct partition_meta_info *pinfo = alloc_part_info(disk);
356                 if (!pinfo) {
357                         err = -ENOMEM;
358                         goto out_free_stats;
359                 }
360                 memcpy(pinfo, info, sizeof(*info));
361                 p->info = pinfo;
362         }
363
364         dname = dev_name(ddev);
365         if (isdigit(dname[strlen(dname) - 1]))
366                 dev_set_name(pdev, "%sp%d", dname, partno);
367         else
368                 dev_set_name(pdev, "%s%d", dname, partno);
369
370         device_initialize(pdev);
371         pdev->class = &block_class;
372         pdev->type = &part_type;
373         pdev->parent = ddev;
374
375         err = blk_alloc_devt(p, &devt);
376         if (err)
377                 goto out_free_info;
378         pdev->devt = devt;
379
380         /* delay uevent until 'holders' subdir is created */
381         dev_set_uevent_suppress(pdev, 1);
382         err = device_add(pdev);
383         if (err)
384                 goto out_put;
385
386         err = -ENOMEM;
387         p->holder_dir = kobject_create_and_add("holders", &pdev->kobj);
388         if (!p->holder_dir)
389                 goto out_del;
390
391         dev_set_uevent_suppress(pdev, 0);
392         if (flags & ADDPART_FLAG_WHOLEDISK) {
393                 err = device_create_file(pdev, &dev_attr_whole_disk);
394                 if (err)
395                         goto out_del;
396         }
397
398         err = hd_ref_init(p);
399         if (err) {
400                 if (flags & ADDPART_FLAG_WHOLEDISK)
401                         goto out_remove_file;
402                 goto out_del;
403         }
404
405         /* everything is up and running, commence */
406         rcu_assign_pointer(ptbl->part[partno], p);
407
408         /* suppress uevent if the disk suppresses it */
409         if (!dev_get_uevent_suppress(ddev))
410                 kobject_uevent(&pdev->kobj, KOBJ_ADD);
411         return p;
412
413 out_free_info:
414         free_part_info(p);
415 out_free_stats:
416         free_part_stats(p);
417 out_free:
418         kfree(p);
419         return ERR_PTR(err);
420 out_remove_file:
421         device_remove_file(pdev, &dev_attr_whole_disk);
422 out_del:
423         kobject_put(p->holder_dir);
424         device_del(pdev);
425 out_put:
426         put_device(pdev);
427         return ERR_PTR(err);
428 }
429
430 static bool disk_unlock_native_capacity(struct gendisk *disk)
431 {
432         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
433
434         if (bdops->unlock_native_capacity &&
435             !(disk->flags & GENHD_FL_NATIVE_CAPACITY)) {
436                 printk(KERN_CONT "enabling native capacity\n");
437                 bdops->unlock_native_capacity(disk);
438                 disk->flags |= GENHD_FL_NATIVE_CAPACITY;
439                 return true;
440         } else {
441                 printk(KERN_CONT "truncated\n");
442                 return false;
443         }
444 }
445
446 static int drop_partitions(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
447 {
448         struct disk_part_iter piter;
449         struct hd_struct *part;
450         int res;
451
452         if (bdev->bd_part_count || bdev->bd_super)
453                 return -EBUSY;
454         res = invalidate_partition(disk, 0);
455         if (res)
456                 return res;
457
458         disk_part_iter_init(&piter, disk, DISK_PITER_INCL_EMPTY);
459         while ((part = disk_part_iter_next(&piter)))
460                 delete_partition(disk, part->partno);
461         disk_part_iter_exit(&piter);
462
463         return 0;
464 }
465
466 static bool part_zone_aligned(struct gendisk *disk,
467                               struct block_device *bdev,
468                               sector_t from, sector_t size)
469 {
470         unsigned int zone_sectors = bdev_zone_sectors(bdev);
471
472         /*
473          * If this function is called, then the disk is a zoned block device
474          * (host-aware or host-managed). This can be detected even if the
475          * zoned block device support is disabled (CONFIG_BLK_DEV_ZONED not
476          * set). In this case, however, only host-aware devices will be seen
477          * as a block device is not created for host-managed devices. Without
478          * zoned block device support, host-aware drives can still be used as
479          * regular block devices (no zone operation) and their zone size will
480          * be reported as 0. Allow this case.
481          */
482         if (!zone_sectors)
483                 return true;
484
485         /*
486          * Check partition start and size alignement. If the drive has a
487          * smaller last runt zone, ignore it and allow the partition to
488          * use it. Check the zone size too: it should be a power of 2 number
489          * of sectors.
490          */
491         if (WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(zone_sectors))) {
492                 u32 rem;
493
494                 div_u64_rem(from, zone_sectors, &rem);
495                 if (rem)
496                         return false;
497                 if ((from + size) < get_capacity(disk)) {
498                         div_u64_rem(size, zone_sectors, &rem);
499                         if (rem)
500                                 return false;
501                 }
502
503         } else {
504
505                 if (from & (zone_sectors - 1))
506                         return false;
507                 if ((from + size) < get_capacity(disk) &&
508                     (size & (zone_sectors - 1)))
509                         return false;
510
511         }
512
513         return true;
514 }
515
516 int rescan_partitions(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
517 {
518         struct parsed_partitions *state = NULL;
519         struct hd_struct *part;
520         int p, highest, res;
521 rescan:
522         if (state && !IS_ERR(state)) {
523                 free_partitions(state);
524                 state = NULL;
525         }
526
527         res = drop_partitions(disk, bdev);
528         if (res)
529                 return res;
530
531         if (disk->fops->revalidate_disk)
532                 disk->fops->revalidate_disk(disk);
533         check_disk_size_change(disk, bdev, true);
534         bdev->bd_invalidated = 0;
535         if (!get_capacity(disk) || !(state = check_partition(disk, bdev)))
536                 return 0;
537         if (IS_ERR(state)) {
538                 /*
539                  * I/O error reading the partition table.  If any
540                  * partition code tried to read beyond EOD, retry
541                  * after unlocking native capacity.
542                  */
543                 if (PTR_ERR(state) == -ENOSPC) {
544                         printk(KERN_WARNING "%s: partition table beyond EOD, ",
545                                disk->disk_name);
546                         if (disk_unlock_native_capacity(disk))
547                                 goto rescan;
548                 }
549                 return -EIO;
550         }
551         /*
552          * If any partition code tried to read beyond EOD, try
553          * unlocking native capacity even if partition table is
554          * successfully read as we could be missing some partitions.
555          */
556         if (state->access_beyond_eod) {
557                 printk(KERN_WARNING
558                        "%s: partition table partially beyond EOD, ",
559                        disk->disk_name);
560                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
561                         goto rescan;
562         }
563
564         /* tell userspace that the media / partition table may have changed */
565         kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
566
567         /* Detect the highest partition number and preallocate
568          * disk->part_tbl.  This is an optimization and not strictly
569          * necessary.
570          */
571         for (p = 1, highest = 0; p < state->limit; p++)
572                 if (state->parts[p].size)
573                         highest = p;
574
575         disk_expand_part_tbl(disk, highest);
576
577         /* add partitions */
578         for (p = 1; p < state->limit; p++) {
579                 sector_t size, from;
580
581                 size = state->parts[p].size;
582                 if (!size)
583                         continue;
584
585                 from = state->parts[p].from;
586                 if (from >= get_capacity(disk)) {
587                         printk(KERN_WARNING
588                                "%s: p%d start %llu is beyond EOD, ",
589                                disk->disk_name, p, (unsigned long long) from);
590                         if (disk_unlock_native_capacity(disk))
591                                 goto rescan;
592                         continue;
593                 }
594
595                 if (from + size > get_capacity(disk)) {
596                         printk(KERN_WARNING
597                                "%s: p%d size %llu extends beyond EOD, ",
598                                disk->disk_name, p, (unsigned long long) size);
599
600                         if (disk_unlock_native_capacity(disk)) {
601                                 /* free state and restart */
602                                 goto rescan;
603                         } else {
604                                 /*
605                                  * we can not ignore partitions of broken tables
606                                  * created by for example camera firmware, but
607                                  * we limit them to the end of the disk to avoid
608                                  * creating invalid block devices
609                                  */
610                                 size = get_capacity(disk) - from;
611                         }
612                 }
613
614                 /*
615                  * On a zoned block device, partitions should be aligned on the
616                  * device zone size (i.e. zone boundary crossing not allowed).
617                  * Otherwise, resetting the write pointer of the last zone of
618                  * one partition may impact the following partition.
619                  */
620                 if (bdev_is_zoned(bdev) &&
621                     !part_zone_aligned(disk, bdev, from, size)) {
622                         printk(KERN_WARNING
623                                "%s: p%d start %llu+%llu is not zone aligned\n",
624                                disk->disk_name, p, (unsigned long long) from,
625                                (unsigned long long) size);
626                         continue;
627                 }
628
629                 part = add_partition(disk, p, from, size,
630                                      state->parts[p].flags,
631                                      &state->parts[p].info);
632                 if (IS_ERR(part)) {
633                         printk(KERN_ERR " %s: p%d could not be added: %ld\n",
634                                disk->disk_name, p, -PTR_ERR(part));
635                         continue;
636                 }
637 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_MD
638                 if (state->parts[p].flags & ADDPART_FLAG_RAID)
639                         md_autodetect_dev(part_to_dev(part)->devt);
640 #endif
641         }
642         free_partitions(state);
643         return 0;
644 }
645
646 int invalidate_partitions(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
647 {
648         int res;
649
650         if (!bdev->bd_invalidated)
651                 return 0;
652
653         res = drop_partitions(disk, bdev);
654         if (res)
655                 return res;
656
657         set_capacity(disk, 0);
658         check_disk_size_change(disk, bdev, false);
659         bdev->bd_invalidated = 0;
660         /* tell userspace that the media / partition table may have changed */
661         kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
662
663         return 0;
664 }
665
666 unsigned char *read_dev_sector(struct block_device *bdev, sector_t n, Sector *p)
667 {
668         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
669         struct page *page;
670
671         page = read_mapping_page(mapping, (pgoff_t)(n >> (PAGE_SHIFT-9)), NULL);
672         if (!IS_ERR(page)) {
673                 if (PageError(page))
674                         goto fail;
675                 p->v = page;
676                 return (unsigned char *)page_address(page) +  ((n & ((1 << (PAGE_SHIFT - 9)) - 1)) << 9);
677 fail:
678                 put_page(page);
679         }
680         p->v = NULL;
681         return NULL;
682 }
683
684 EXPORT_SYMBOL(read_dev_sector);