block/genhd.c

   1 /*
   2  *  gendisk handling
   3  */
   4
   5 #include <linux/module.h>
   6 #include <linux/fs.h>
   7 #include <linux/genhd.h>
   8 #include <linux/kdev_t.h>
   9 #include <linux/kernel.h>
  10 #include <linux/blkdev.h>
  11 #include <linux/backing-dev.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/spinlock.h>
  14 #include <linux/proc_fs.h>
  15 #include <linux/seq_file.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/kmod.h>
  18 #include <linux/kobj_map.h>
  19 #include <linux/mutex.h>
  20 #include <linux/idr.h>
  21 #include <linux/log2.h>
  22 #include <linux/pm_runtime.h>
  23 #include <linux/badblocks.h>
  24
  25 #include "blk.h"
  26
  27 static DEFINE_MUTEX(block_class_lock);
  28 struct kobject *block_depr;
  29
  30 /* for extended dynamic devt allocation, currently only one major is used */
  31 #define NR_EXT_DEVT             (1 << MINORBITS)
  32
  33 /* For extended devt allocation.  ext_devt_lock prevents look up
  34  * results from going away underneath its user.
  35  */
  36 static DEFINE_SPINLOCK(ext_devt_lock);
  37 static DEFINE_IDR(ext_devt_idr);
  38
  39 static const struct device_type disk_type;
  40
  41 static void disk_check_events(struct disk_events *ev,
  42                               unsigned int *clearing_ptr);
  43 static void disk_alloc_events(struct gendisk *disk);
  44 static void disk_add_events(struct gendisk *disk);
  45 static void disk_del_events(struct gendisk *disk);
  46 static void disk_release_events(struct gendisk *disk);
  47
  48 void part_inc_in_flight(struct request_queue *q, struct hd_struct *part, int rw)
  49 {
  50         if (queue_is_mq(q))
  51                 return;
  52
  53         part_stat_local_inc(part, in_flight[rw]);
  54         if (part->partno)
  55                 part_stat_local_inc(&part_to_disk(part)->part0, in_flight[rw]);
  56 }
  57
  58 void part_dec_in_flight(struct request_queue *q, struct hd_struct *part, int rw)
  59 {
  60         if (queue_is_mq(q))
  61                 return;
  62
  63         part_stat_local_dec(part, in_flight[rw]);
  64         if (part->partno)
  65                 part_stat_local_dec(&part_to_disk(part)->part0, in_flight[rw]);
  66 }
  67
  68 unsigned int part_in_flight(struct request_queue *q, struct hd_struct *part)
  69 {
  70         int cpu;
  71         unsigned int inflight;
  72
  73         if (queue_is_mq(q)) {
  74                 return blk_mq_in_flight(q, part);
  75         }
  76
  77         inflight = 0;
  78         for_each_possible_cpu(cpu) {
  79                 inflight += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu) +
  80                             part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
  81         }
  82         if ((int)inflight < 0)
  83                 inflight = 0;
  84
  85         return inflight;
  86 }
  87
  88 void part_in_flight_rw(struct request_queue *q, struct hd_struct *part,
  89                        unsigned int inflight[2])
  90 {
  91         int cpu;
  92
  93         if (queue_is_mq(q)) {
  94                 blk_mq_in_flight_rw(q, part, inflight);
  95                 return;
  96         }
  97
  98         inflight[0] = 0;
  99         inflight[1] = 0;
 100         for_each_possible_cpu(cpu) {
 101                 inflight[0] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
 102                 inflight[1] += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
 103         }
 104         if ((int)inflight[0] < 0)
 105                 inflight[0] = 0;
 106         if ((int)inflight[1] < 0)
 107                 inflight[1] = 0;
 108 }
 109
 110 struct hd_struct *__disk_get_part(struct gendisk *disk, int partno)
 111 {
 112         struct disk_part_tbl *ptbl = rcu_dereference(disk->part_tbl);
 113
 114         if (unlikely(partno < 0 || partno >= ptbl->len))
 115                 return NULL;
 116         return rcu_dereference(ptbl->part[partno]);
 117 }
 118
 119 /**
 120  * disk_get_part - get partition
 121  * @disk: disk to look partition from
 122  * @partno: partition number
 123  *
 124  * Look for partition @partno from @disk.  If found, increment
 125  * reference count and return it.
 126  *
 127  * CONTEXT:
 128  * Don't care.
 129  *
 130  * RETURNS:
 131  * Pointer to the found partition on success, NULL if not found.
 132  */
 133 struct hd_struct *disk_get_part(struct gendisk *disk, int partno)
 134 {
 135         struct hd_struct *part;
 136
 137         rcu_read_lock();
 138         part = __disk_get_part(disk, partno);
 139         if (part)
 140                 get_device(part_to_dev(part));
 141         rcu_read_unlock();
 142
 143         return part;
 144 }
 145 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_get_part);
 146
 147 /**
 148  * disk_part_iter_init - initialize partition iterator
 149  * @piter: iterator to initialize
 150  * @disk: disk to iterate over
 151  * @flags: DISK_PITER_* flags
 152  *
 153  * Initialize @piter so that it iterates over partitions of @disk.
 154  *
 155  * CONTEXT:
 156  * Don't care.
 157  */
 158 void disk_part_iter_init(struct disk_part_iter *piter, struct gendisk *disk,
 159                           unsigned int flags)
 160 {
 161         struct disk_part_tbl *ptbl;
 162
 163         rcu_read_lock();
 164         ptbl = rcu_dereference(disk->part_tbl);
 165
 166         piter->disk = disk;
 167         piter->part = NULL;
 168
 169         if (flags & DISK_PITER_REVERSE)
 170                 piter->idx = ptbl->len - 1;
 171         else if (flags & (DISK_PITER_INCL_PART0 | DISK_PITER_INCL_EMPTY_PART0))
 172                 piter->idx = 0;
 173         else
 174                 piter->idx = 1;
 175
 176         piter->flags = flags;
 177
 178         rcu_read_unlock();
 179 }
 180 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_part_iter_init);
 181
 182 /**
 183  * disk_part_iter_next - proceed iterator to the next partition and return it
 184  * @piter: iterator of interest
 185  *
 186  * Proceed @piter to the next partition and return it.
 187  *
 188  * CONTEXT:
 189  * Don't care.
 190  */
 191 struct hd_struct *disk_part_iter_next(struct disk_part_iter *piter)
 192 {
 193         struct disk_part_tbl *ptbl;
 194         int inc, end;
 195
 196         /* put the last partition */
 197         disk_put_part(piter->part);
 198         piter->part = NULL;
 199
 200         /* get part_tbl */
 201         rcu_read_lock();
 202         ptbl = rcu_dereference(piter->disk->part_tbl);
 203
 204         /* determine iteration parameters */
 205         if (piter->flags & DISK_PITER_REVERSE) {
 206                 inc = -1;
 207                 if (piter->flags & (DISK_PITER_INCL_PART0 |
 208                                     DISK_PITER_INCL_EMPTY_PART0))
 209                         end = -1;
 210                 else
 211                         end = 0;
 212         } else {
 213                 inc = 1;
 214                 end = ptbl->len;
 215         }
 216
 217         /* iterate to the next partition */
 218         for (; piter->idx != end; piter->idx += inc) {
 219                 struct hd_struct *part;
 220
 221                 part = rcu_dereference(ptbl->part[piter->idx]);
 222                 if (!part)
 223                         continue;
 224                 if (!part_nr_sects_read(part) &&
 225                     !(piter->flags & DISK_PITER_INCL_EMPTY) &&
 226                     !(piter->flags & DISK_PITER_INCL_EMPTY_PART0 &&
 227                       piter->idx == 0))
 228                         continue;
 229
 230                 get_device(part_to_dev(part));
 231                 piter->part = part;
 232                 piter->idx += inc;
 233                 break;
 234         }
 235
 236         rcu_read_unlock();
 237
 238         return piter->part;
 239 }
 240 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_part_iter_next);
 241
 242 /**
 243  * disk_part_iter_exit - finish up partition iteration
 244  * @piter: iter of interest
 245  *
 246  * Called when iteration is over.  Cleans up @piter.
 247  *
 248  * CONTEXT:
 249  * Don't care.
 250  */
 251 void disk_part_iter_exit(struct disk_part_iter *piter)
 252 {
 253         disk_put_part(piter->part);
 254         piter->part = NULL;
 255 }
 256 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_part_iter_exit);
 257
 258 static inline int sector_in_part(struct hd_struct *part, sector_t sector)
 259 {
 260         return part->start_sect <= sector &&
 261                 sector < part->start_sect + part_nr_sects_read(part);
 262 }
 263
 264 /**
 265  * disk_map_sector_rcu - map sector to partition
 266  * @disk: gendisk of interest
 267  * @sector: sector to map
 268  *
 269  * Find out which partition @sector maps to on @disk.  This is
 270  * primarily used for stats accounting.
 271  *
 272  * CONTEXT:
 273  * RCU read locked.  The returned partition pointer is valid only
 274  * while preemption is disabled.
 275  *
 276  * RETURNS:
 277  * Found partition on success, part0 is returned if no partition matches
 278  */
 279 struct hd_struct *disk_map_sector_rcu(struct gendisk *disk, sector_t sector)
 280 {
 281         struct disk_part_tbl *ptbl;
 282         struct hd_struct *part;
 283         int i;
 284
 285         ptbl = rcu_dereference(disk->part_tbl);
 286
 287         part = rcu_dereference(ptbl->last_lookup);
 288         if (part && sector_in_part(part, sector))
 289                 return part;
 290
 291         for (i = 1; i < ptbl->len; i++) {
 292                 part = rcu_dereference(ptbl->part[i]);
 293
 294                 if (part && sector_in_part(part, sector)) {
 295                         rcu_assign_pointer(ptbl->last_lookup, part);
 296                         return part;
 297                 }
 298         }
 299         return &disk->part0;
 300 }
 301 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_map_sector_rcu);
 302
 303 /*
 304  * Can be deleted altogether. Later.
 305  *
 306  */
 307 #define BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE 255
 308 static struct blk_major_name {
 309         struct blk_major_name *next;
 310         int major;
 311         char name[16];
 312 } *major_names[BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE];
 313
 314 /* index in the above - for now: assume no multimajor ranges */
 315 static inline int major_to_index(unsigned major)
 316 {
 317         return major % BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
 318 }
 319
 320 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 321 void blkdev_show(struct seq_file *seqf, off_t offset)
 322 {
 323         struct blk_major_name *dp;
 324
 325         mutex_lock(&block_class_lock);
 326         for (dp = major_names[major_to_index(offset)]; dp; dp = dp->next)
 327                 if (dp->major == offset)
 328                         seq_printf(seqf, "%3d %s\n", dp->major, dp->name);
 329         mutex_unlock(&block_class_lock);
 330 }
 331 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 332
 333 /**
 334  * register_blkdev - register a new block device
 335  *
 336  * @major: the requested major device number [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]. If
 337  *         @major = 0, try to allocate any unused major number.
 338  * @name: the name of the new block device as a zero terminated string
 339  *
 340  * The @name must be unique within the system.
 341  *
 342  * The return value depends on the @major input parameter:
 343  *
 344  *  - if a major device number was requested in range [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]
 345  *    then the function returns zero on success, or a negative error code
 346  *  - if any unused major number was requested with @major = 0 parameter
 347  *    then the return value is the allocated major number in range
 348  *    [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1] or a negative error code otherwise
 349  *
 350  * See Documentation/admin-guide/devices.txt for the list of allocated
 351  * major numbers.
 352  */
 353 int register_blkdev(unsigned int major, const char *name)
 354 {
 355         struct blk_major_name **n, *p;
 356         int index, ret = 0;
 357
 358         mutex_lock(&block_class_lock);
 359
 360         /* temporary */
 361         if (major == 0) {
 362                 for (index = ARRAY_SIZE(major_names)-1; index > 0; index--) {
 363                         if (major_names[index] == NULL)
 364                                 break;
 365                 }
 366
 367                 if (index == 0) {
 368                         printk("%s: failed to get major for %s\n",
 369                                __func__, name);
 370                         ret = -EBUSY;
 371                         goto out;
 372                 }
 373                 major = index;
 374                 ret = major;
 375         }
 376
 377         if (major >= BLKDEV_MAJOR_MAX) {
 378                 pr_err("%s: major requested (%u) is greater than the maximum (%u) for %s\n",
 379                        __func__, major, BLKDEV_MAJOR_MAX-1, name);
 380
 381                 ret = -EINVAL;
 382                 goto out;
 383         }
 384
 385         p = kmalloc(sizeof(struct blk_major_name), GFP_KERNEL);
 386         if (p == NULL) {
 387                 ret = -ENOMEM;
 388                 goto out;
 389         }
 390
 391         p->major = major;
 392         strlcpy(p->name, name, sizeof(p->name));
 393         p->next = NULL;
 394         index = major_to_index(major);
 395
 396         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next) {
 397                 if ((*n)->major == major)
 398                         break;
 399         }
 400         if (!*n)
 401                 *n = p;
 402         else
 403                 ret = -EBUSY;
 404
 405         if (ret < 0) {
 406                 printk("register_blkdev: cannot get major %u for %s\n",
 407                        major, name);
 408                 kfree(p);
 409         }
 410 out:
 411         mutex_unlock(&block_class_lock);
 412         return ret;
 413 }
 414
 415 EXPORT_SYMBOL(register_blkdev);
 416
 417 void unregister_blkdev(unsigned int major, const char *name)
 418 {
 419         struct blk_major_name **n;
 420         struct blk_major_name *p = NULL;
 421         int index = major_to_index(major);
 422
 423         mutex_lock(&block_class_lock);
 424         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next)
 425                 if ((*n)->major == major)
 426                         break;
 427         if (!*n || strcmp((*n)->name, name)) {
 428                 WARN_ON(1);
 429         } else {
 430                 p = *n;
 431                 *n = p->next;
 432         }
 433         mutex_unlock(&block_class_lock);
 434         kfree(p);
 435 }
 436
 437 EXPORT_SYMBOL(unregister_blkdev);
 438
 439 static struct kobj_map *bdev_map;
 440
 441 /**
 442  * blk_mangle_minor - scatter minor numbers apart
 443  * @minor: minor number to mangle
 444  *
 445  * Scatter consecutively allocated @minor number apart if MANGLE_DEVT
 446  * is enabled.  Mangling twice gives the original value.
 447  *
 448  * RETURNS:
 449  * Mangled value.
 450  *
 451  * CONTEXT:
 452  * Don't care.
 453  */
 454 static int blk_mangle_minor(int minor)
 455 {
 456 #ifdef CONFIG_DEBUG_BLOCK_EXT_DEVT
 457         int i;
 458
 459         for (i = 0; i < MINORBITS / 2; i++) {
 460                 int low = minor & (1 << i);
 461                 int high = minor & (1 << (MINORBITS - 1 - i));
 462                 int distance = MINORBITS - 1 - 2 * i;
 463
 464                 minor ^= low | high;    /* clear both bits */
 465                 low <<= distance;       /* swap the positions */
 466                 high >>= distance;
 467                 minor |= low | high;    /* and set */
 468         }
 469 #endif
 470         return minor;
 471 }
 472
 473 /**
 474  * blk_alloc_devt - allocate a dev_t for a partition
 475  * @part: partition to allocate dev_t for
 476  * @devt: out parameter for resulting dev_t
 477  *
 478  * Allocate a dev_t for block device.
 479  *
 480  * RETURNS:
 481  * 0 on success, allocated dev_t is returned in *@devt.  -errno on
 482  * failure.
 483  *
 484  * CONTEXT:
 485  * Might sleep.
 486  */
 487 int blk_alloc_devt(struct hd_struct *part, dev_t *devt)
 488 {
 489         struct gendisk *disk = part_to_disk(part);
 490         int idx;
 491
 492         /* in consecutive minor range? */
 493         if (part->partno < disk->minors) {
 494                 *devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor + part->partno);
 495                 return 0;
 496         }
 497
 498         /* allocate ext devt */
 499         idr_preload(GFP_KERNEL);
 500
 501         spin_lock_bh(&ext_devt_lock);
 502         idx = idr_alloc(&ext_devt_idr, part, 0, NR_EXT_DEVT, GFP_NOWAIT);
 503         spin_unlock_bh(&ext_devt_lock);
 504
 505         idr_preload_end();
 506         if (idx < 0)
 507                 return idx == -ENOSPC ? -EBUSY : idx;
 508
 509         *devt = MKDEV(BLOCK_EXT_MAJOR, blk_mangle_minor(idx));
 510         return 0;
 511 }
 512
 513 /**
 514  * blk_free_devt - free a dev_t
 515  * @devt: dev_t to free
 516  *
 517  * Free @devt which was allocated using blk_alloc_devt().
 518  *
 519  * CONTEXT:
 520  * Might sleep.
 521  */
 522 void blk_free_devt(dev_t devt)
 523 {
 524         if (devt == MKDEV(0, 0))
 525                 return;
 526
 527         if (MAJOR(devt) == BLOCK_EXT_MAJOR) {
 528                 spin_lock_bh(&ext_devt_lock);
 529                 idr_remove(&ext_devt_idr, blk_mangle_minor(MINOR(devt)));
 530                 spin_unlock_bh(&ext_devt_lock);
 531         }
 532 }
 533
 534 static char *bdevt_str(dev_t devt, char *buf)
 535 {
 536         if (MAJOR(devt) <= 0xff && MINOR(devt) <= 0xff) {
 537                 char tbuf[BDEVT_SIZE];
 538                 snprintf(tbuf, BDEVT_SIZE, "%02x%02x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
 539                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%-9s", tbuf);
 540         } else
 541                 snprintf(buf, BDEVT_SIZE, "%03x:%05x", MAJOR(devt), MINOR(devt));
 542
 543         return buf;
 544 }
 545
 546 /*
 547  * Register device numbers dev..(dev+range-1)
 548  * range must be nonzero
 549  * The hash chain is sorted on range, so that subranges can override.
 550  */
 551 void blk_register_region(dev_t devt, unsigned long range, struct module *module,
 552                          struct kobject *(*probe)(dev_t, int *, void *),
 553                          int (*lock)(dev_t, void *), void *data)
 554 {
 555         kobj_map(bdev_map, devt, range, module, probe, lock, data);
 556 }
 557
 558 EXPORT_SYMBOL(blk_register_region);
 559
 560 void blk_unregister_region(dev_t devt, unsigned long range)
 561 {
 562         kobj_unmap(bdev_map, devt, range);
 563 }
 564
 565 EXPORT_SYMBOL(blk_unregister_region);
 566
 567 static struct kobject *exact_match(dev_t devt, int *partno, void *data)
 568 {
 569         struct gendisk *p = data;
 570
 571         return &disk_to_dev(p)->kobj;
 572 }
 573
 574 static int exact_lock(dev_t devt, void *data)
 575 {
 576         struct gendisk *p = data;
 577
 578         if (!get_disk_and_module(p))
 579                 return -1;
 580         return 0;
 581 }
 582
 583 static void register_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
 584                           const struct attribute_group **groups)
 585 {
 586         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
 587         struct block_device *bdev;
 588         struct disk_part_iter piter;
 589         struct hd_struct *part;
 590         int err;
 591
 592         ddev->parent = parent;
 593
 594         dev_set_name(ddev, "%s", disk->disk_name);
 595
 596         /* delay uevents, until we scanned partition table */
 597         dev_set_uevent_suppress(ddev, 1);
 598
 599         if (groups) {
 600                 WARN_ON(ddev->groups);
 601                 ddev->groups = groups;
 602         }
 603         if (device_add(ddev))
 604                 return;
 605         if (!sysfs_deprecated) {
 606                 err = sysfs_create_link(block_depr, &ddev->kobj,
 607                                         kobject_name(&ddev->kobj));
 608                 if (err) {
 609                         device_del(ddev);
 610                         return;
 611                 }
 612         }
 613
 614         /*
 615          * avoid probable deadlock caused by allocating memory with
 616          * GFP_KERNEL in runtime_resume callback of its all ancestor
 617          * devices
 618          */
 619         pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, true);
 620
 621         disk->part0.holder_dir = kobject_create_and_add("holders", &ddev->kobj);
 622         disk->slave_dir = kobject_create_and_add("slaves", &ddev->kobj);
 623
 624         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) {
 625                 dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
 626                 return;
 627         }
 628
 629         /* No minors to use for partitions */
 630         if (!disk_part_scan_enabled(disk))
 631                 goto exit;
 632
 633         /* No such device (e.g., media were just removed) */
 634         if (!get_capacity(disk))
 635                 goto exit;
 636
 637         bdev = bdget_disk(disk, 0);
 638         if (!bdev)
 639                 goto exit;
 640
 641         bdev->bd_invalidated = 1;
 642         err = blkdev_get(bdev, FMODE_READ, NULL);
 643         if (err < 0)
 644                 goto exit;
 645         blkdev_put(bdev, FMODE_READ);
 646
 647 exit:
 648         /* announce disk after possible partitions are created */
 649         dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
 650         kobject_uevent(&ddev->kobj, KOBJ_ADD);
 651
 652         /* announce possible partitions */
 653         disk_part_iter_init(&piter, disk, 0);
 654         while ((part = disk_part_iter_next(&piter)))
 655                 kobject_uevent(&part_to_dev(part)->kobj, KOBJ_ADD);
 656         disk_part_iter_exit(&piter);
 657
 658         if (disk->queue->backing_dev_info->dev) {
 659                 err = sysfs_create_link(&ddev->kobj,
 660                           &disk->queue->backing_dev_info->dev->kobj,
 661                           "bdi");
 662                 WARN_ON(err);
 663         }
 664 }
 665
 666 /**
 667  * __device_add_disk - add disk information to kernel list
 668  * @parent: parent device for the disk
 669  * @disk: per-device partitioning information
 670  * @groups: Additional per-device sysfs groups
 671  * @register_queue: register the queue if set to true
 672  *
 673  * This function registers the partitioning information in @disk
 674  * with the kernel.
 675  *
 676  * FIXME: error handling
 677  */
 678 static void __device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
 679                               const struct attribute_group **groups,
 680                               bool register_queue)
 681 {
 682         dev_t devt;
 683         int retval;
 684
 685         /* minors == 0 indicates to use ext devt from part0 and should
 686          * be accompanied with EXT_DEVT flag.  Make sure all
 687          * parameters make sense.
 688          */
 689         WARN_ON(disk->minors && !(disk->major || disk->first_minor));
 690         WARN_ON(!disk->minors &&
 691                 !(disk->flags & (GENHD_FL_EXT_DEVT | GENHD_FL_HIDDEN)));
 692
 693         disk->flags |= GENHD_FL_UP;
 694
 695         retval = blk_alloc_devt(&disk->part0, &devt);
 696         if (retval) {
 697                 WARN_ON(1);
 698                 return;
 699         }
 700         disk->major = MAJOR(devt);
 701         disk->first_minor = MINOR(devt);
 702
 703         disk_alloc_events(disk);
 704
 705         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) {
 706                 /*
 707                  * Don't let hidden disks show up in /proc/partitions,
 708                  * and don't bother scanning for partitions either.
 709                  */
 710                 disk->flags |= GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO;
 711                 disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART_SCAN;
 712         } else {
 713                 int ret;
 714
 715                 /* Register BDI before referencing it from bdev */
 716                 disk_to_dev(disk)->devt = devt;
 717                 ret = bdi_register_owner(disk->queue->backing_dev_info,
 718                                                 disk_to_dev(disk));
 719                 WARN_ON(ret);
 720                 blk_register_region(disk_devt(disk), disk->minors, NULL,
 721                                     exact_match, exact_lock, disk);
 722         }
 723         register_disk(parent, disk, groups);
 724         if (register_queue)
 725                 blk_register_queue(disk);
 726
 727         /*
 728          * Take an extra ref on queue which will be put on disk_release()
 729          * so that it sticks around as long as @disk is there.
 730          */
 731         WARN_ON_ONCE(!blk_get_queue(disk->queue));
 732
 733         disk_add_events(disk);
 734         blk_integrity_add(disk);
 735 }
 736
 737 void device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
 738                      const struct attribute_group **groups)
 739
 740 {
 741         __device_add_disk(parent, disk, groups, true);
 742 }
 743 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk);
 744
 745 void device_add_disk_no_queue_reg(struct device *parent, struct gendisk *disk)
 746 {
 747         __device_add_disk(parent, disk, NULL, false);
 748 }
 749 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk_no_queue_reg);
 750
 751 void del_gendisk(struct gendisk *disk)
 752 {
 753         struct disk_part_iter piter;
 754         struct hd_struct *part;
 755
 756         blk_integrity_del(disk);
 757         disk_del_events(disk);
 758
 759         /*
 760          * Block lookups of the disk until all bdevs are unhashed and the
 761          * disk is marked as dead (GENHD_FL_UP cleared).
 762          */
 763         down_write(&disk->lookup_sem);
 764         /* invalidate stuff */
 765         disk_part_iter_init(&piter, disk,
 766                              DISK_PITER_INCL_EMPTY | DISK_PITER_REVERSE);
 767         while ((part = disk_part_iter_next(&piter))) {
 768                 invalidate_partition(disk, part->partno);
 769                 bdev_unhash_inode(part_devt(part));
 770                 delete_partition(disk, part->partno);
 771         }
 772         disk_part_iter_exit(&piter);
 773
 774         invalidate_partition(disk, 0);
 775         bdev_unhash_inode(disk_devt(disk));
 776         set_capacity(disk, 0);
 777         disk->flags &= ~GENHD_FL_UP;
 778         up_write(&disk->lookup_sem);
 779
 780         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 781                 sysfs_remove_link(&disk_to_dev(disk)->kobj, "bdi");
 782         if (disk->queue) {
 783                 /*
 784                  * Unregister bdi before releasing device numbers (as they can
 785                  * get reused and we'd get clashes in sysfs).
 786                  */
 787                 if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 788                         bdi_unregister(disk->queue->backing_dev_info);
 789                 blk_unregister_queue(disk);
 790         } else {
 791                 WARN_ON(1);
 792         }
 793
 794         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
 795                 blk_unregister_region(disk_devt(disk), disk->minors);
 796
 797         kobject_put(disk->part0.holder_dir);
 798         kobject_put(disk->slave_dir);
 799
 800         part_stat_set_all(&disk->part0, 0);
 801         disk->part0.stamp = 0;
 802         if (!sysfs_deprecated)
 803                 sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(disk_to_dev(disk)));
 804         pm_runtime_set_memalloc_noio(disk_to_dev(disk), false);
 805         device_del(disk_to_dev(disk));
 806 }
 807 EXPORT_SYMBOL(del_gendisk);
 808
 809 /* sysfs access to bad-blocks list. */
 810 static ssize_t disk_badblocks_show(struct device *dev,
 811                                         struct device_attribute *attr,
 812                                         char *page)
 813 {
 814         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 815
 816         if (!disk->bb)
 817                 return sprintf(page, "\n");
 818
 819         return badblocks_show(disk->bb, page, 0);
 820 }
 821
 822 static ssize_t disk_badblocks_store(struct device *dev,
 823                                         struct device_attribute *attr,
 824                                         const char *page, size_t len)
 825 {
 826         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 827
 828         if (!disk->bb)
 829                 return -ENXIO;
 830
 831         return badblocks_store(disk->bb, page, len, 0);
 832 }
 833
 834 /**
 835  * get_gendisk - get partitioning information for a given device
 836  * @devt: device to get partitioning information for
 837  * @partno: returned partition index
 838  *
 839  * This function gets the structure containing partitioning
 840  * information for the given device @devt.
 841  */
 842 struct gendisk *get_gendisk(dev_t devt, int *partno)
 843 {
 844         struct gendisk *disk = NULL;
 845
 846         if (MAJOR(devt) != BLOCK_EXT_MAJOR) {
 847                 struct kobject *kobj;
 848
 849                 kobj = kobj_lookup(bdev_map, devt, partno);
 850                 if (kobj)
 851                         disk = dev_to_disk(kobj_to_dev(kobj));
 852         } else {
 853                 struct hd_struct *part;
 854
 855                 spin_lock_bh(&ext_devt_lock);
 856                 part = idr_find(&ext_devt_idr, blk_mangle_minor(MINOR(devt)));
 857                 if (part && get_disk_and_module(part_to_disk(part))) {
 858                         *partno = part->partno;
 859                         disk = part_to_disk(part);
 860                 }
 861                 spin_unlock_bh(&ext_devt_lock);
 862         }
 863
 864         if (!disk)
 865                 return NULL;
 866
 867         /*
 868          * Synchronize with del_gendisk() to not return disk that is being
 869          * destroyed.
 870          */
 871         down_read(&disk->lookup_sem);
 872         if (unlikely((disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN) ||
 873                      !(disk->flags & GENHD_FL_UP))) {
 874                 up_read(&disk->lookup_sem);
 875                 put_disk_and_module(disk);
 876                 disk = NULL;
 877         } else {
 878                 up_read(&disk->lookup_sem);
 879         }
 880         return disk;
 881 }
 882 EXPORT_SYMBOL(get_gendisk);
 883
 884 /**
 885  * bdget_disk - do bdget() by gendisk and partition number
 886  * @disk: gendisk of interest
 887  * @partno: partition number
 888  *
 889  * Find partition @partno from @disk, do bdget() on it.
 890  *
 891  * CONTEXT:
 892  * Don't care.
 893  *
 894  * RETURNS:
 895  * Resulting block_device on success, NULL on failure.
 896  */
 897 struct block_device *bdget_disk(struct gendisk *disk, int partno)
 898 {
 899         struct hd_struct *part;
 900         struct block_device *bdev = NULL;
 901
 902         part = disk_get_part(disk, partno);
 903         if (part)
 904                 bdev = bdget(part_devt(part));
 905         disk_put_part(part);
 906
 907         return bdev;
 908 }
 909 EXPORT_SYMBOL(bdget_disk);
 910
 911 /*
 912  * print a full list of all partitions - intended for places where the root
 913  * filesystem can't be mounted and thus to give the victim some idea of what
 914  * went wrong
 915  */
 916 void __init printk_all_partitions(void)
 917 {
 918         struct class_dev_iter iter;
 919         struct device *dev;
 920
 921         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
 922         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
 923                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 924                 struct disk_part_iter piter;
 925                 struct hd_struct *part;
 926                 char name_buf[BDEVNAME_SIZE];
 927                 char devt_buf[BDEVT_SIZE];
 928
 929                 /*
 930                  * Don't show empty devices or things that have been
 931                  * suppressed
 932                  */
 933                 if (get_capacity(disk) == 0 ||
 934                     (disk->flags & GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO))
 935                         continue;
 936
 937                 /*
 938                  * Note, unlike /proc/partitions, I am showing the
 939                  * numbers in hex - the same format as the root=
 940                  * option takes.
 941                  */
 942                 disk_part_iter_init(&piter, disk, DISK_PITER_INCL_PART0);
 943                 while ((part = disk_part_iter_next(&piter))) {
 944                         bool is_part0 = part == &disk->part0;
 945
 946                         printk("%s%s %10llu %s %s", is_part0 ? "" : "  ",
 947                                bdevt_str(part_devt(part), devt_buf),
 948                                (unsigned long long)part_nr_sects_read(part) >> 1
 949                                , disk_name(disk, part->partno, name_buf),
 950                                part->info ? part->info->uuid : "");
 951                         if (is_part0) {
 952                                 if (dev->parent && dev->parent->driver)
 953                                         printk(" driver: %s\n",
 954                                               dev->parent->driver->name);
 955                                 else
 956                                         printk(" (driver?)\n");
 957                         } else
 958                                 printk("\n");
 959                 }
 960                 disk_part_iter_exit(&piter);
 961         }
 962         class_dev_iter_exit(&iter);
 963 }
 964
 965 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 966 /* iterator */
 967 static void *disk_seqf_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
 968 {
 969         loff_t skip = *pos;
 970         struct class_dev_iter *iter;
 971         struct device *dev;
 972
 973         iter = kmalloc(sizeof(*iter), GFP_KERNEL);
 974         if (!iter)
 975                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 976
 977         seqf->private = iter;
 978         class_dev_iter_init(iter, &block_class, NULL, &disk_type);
 979         do {
 980                 dev = class_dev_iter_next(iter);
 981                 if (!dev)
 982                         return NULL;
 983         } while (skip--);
 984
 985         return dev_to_disk(dev);
 986 }
 987
 988 static void *disk_seqf_next(struct seq_file *seqf, void *v, loff_t *pos)
 989 {
 990         struct device *dev;
 991
 992         (*pos)++;
 993         dev = class_dev_iter_next(seqf->private);
 994         if (dev)
 995                 return dev_to_disk(dev);
 996
 997         return NULL;
 998 }
 999
1000 static void disk_seqf_stop(struct seq_file *seqf, void *v)
1001 {
1002         struct class_dev_iter *iter = seqf->private;
1003
1004         /* stop is called even after start failed :-( */
1005         if (iter) {
1006                 class_dev_iter_exit(iter);
1007                 kfree(iter);
1008                 seqf->private = NULL;
1009         }
1010 }
1011
1012 static void *show_partition_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
1013 {
1014         void *p;
1015
1016         p = disk_seqf_start(seqf, pos);
1017         if (!IS_ERR_OR_NULL(p) && !*pos)
1018                 seq_puts(seqf, "major minor  #blocks  name\n\n");
1019         return p;
1020 }
1021
1022 static int show_partition(struct seq_file *seqf, void *v)
1023 {
1024         struct gendisk *sgp = v;
1025         struct disk_part_iter piter;
1026         struct hd_struct *part;
1027         char buf[BDEVNAME_SIZE];
1028
1029         /* Don't show non-partitionable removeable devices or empty devices */
1030         if (!get_capacity(sgp) || (!disk_max_parts(sgp) &&
1031                                    (sgp->flags & GENHD_FL_REMOVABLE)))
1032                 return 0;
1033         if (sgp->flags & GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO)
1034                 return 0;
1035
1036         /* show the full disk and all non-0 size partitions of it */
1037         disk_part_iter_init(&piter, sgp, DISK_PITER_INCL_PART0);
1038         while ((part = disk_part_iter_next(&piter)))
1039                 seq_printf(seqf, "%4d  %7d %10llu %s\n",
1040                            MAJOR(part_devt(part)), MINOR(part_devt(part)),
1041                            (unsigned long long)part_nr_sects_read(part) >> 1,
1042                            disk_name(sgp, part->partno, buf));
1043         disk_part_iter_exit(&piter);
1044
1045         return 0;
1046 }
1047
1048 static const struct seq_operations partitions_op = {
1049         .start  = show_partition_start,
1050         .next   = disk_seqf_next,
1051         .stop   = disk_seqf_stop,
1052         .show   = show_partition
1053 };
1054 #endif
1055
1056
1057 static struct kobject *base_probe(dev_t devt, int *partno, void *data)
1058 {
1059         if (request_module("block-major-%d-%d", MAJOR(devt), MINOR(devt)) > 0)
1060                 /* Make old-style 2.4 aliases work */
1061                 request_module("block-major-%d", MAJOR(devt));
1062         return NULL;
1063 }
1064
1065 static int __init genhd_device_init(void)
1066 {
1067         int error;
1068
1069         block_class.dev_kobj = sysfs_dev_block_kobj;
1070         error = class_register(&block_class);
1071         if (unlikely(error))
1072                 return error;
1073         bdev_map = kobj_map_init(base_probe, &block_class_lock);
1074         blk_dev_init();
1075
1076         register_blkdev(BLOCK_EXT_MAJOR, "blkext");
1077
1078         /* create top-level block dir */
1079         if (!sysfs_deprecated)
1080                 block_depr = kobject_create_and_add("block", NULL);
1081         return 0;
1082 }
1083
1084 subsys_initcall(genhd_device_init);
1085
1086 static ssize_t disk_range_show(struct device *dev,
1087                                struct device_attribute *attr, char *buf)
1088 {
1089         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1090
1091         return sprintf(buf, "%d\n", disk->minors);
1092 }
1093
1094 static ssize_t disk_ext_range_show(struct device *dev,
1095                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1096 {
1097         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1098
1099         return sprintf(buf, "%d\n", disk_max_parts(disk));
1100 }
1101
1102 static ssize_t disk_removable_show(struct device *dev,
1103                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1104 {
1105         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1106
1107         return sprintf(buf, "%d\n",
1108                        (disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE ? 1 : 0));
1109 }
1110
1111 static ssize_t disk_hidden_show(struct device *dev,
1112                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1113 {
1114         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1115
1116         return sprintf(buf, "%d\n",
1117                        (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN ? 1 : 0));
1118 }
1119
1120 static ssize_t disk_ro_show(struct device *dev,
1121                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1122 {
1123         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1124
1125         return sprintf(buf, "%d\n", get_disk_ro(disk) ? 1 : 0);
1126 }
1127
1128 static ssize_t disk_capability_show(struct device *dev,
1129                                     struct device_attribute *attr, char *buf)
1130 {
1131         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1132
1133         return sprintf(buf, "%x\n", disk->flags);
1134 }
1135
1136 static ssize_t disk_alignment_offset_show(struct device *dev,
1137                                           struct device_attribute *attr,
1138                                           char *buf)
1139 {
1140         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1141
1142         return sprintf(buf, "%d\n", queue_alignment_offset(disk->queue));
1143 }
1144
1145 static ssize_t disk_discard_alignment_show(struct device *dev,
1146                                            struct device_attribute *attr,
1147                                            char *buf)
1148 {
1149         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1150
1151         return sprintf(buf, "%d\n", queue_discard_alignment(disk->queue));
1152 }
1153
1154 static DEVICE_ATTR(range, 0444, disk_range_show, NULL);
1155 static DEVICE_ATTR(ext_range, 0444, disk_ext_range_show, NULL);
1156 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, disk_removable_show, NULL);
1157 static DEVICE_ATTR(hidden, 0444, disk_hidden_show, NULL);
1158 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, disk_ro_show, NULL);
1159 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
1160 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, disk_alignment_offset_show, NULL);
1161 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, disk_discard_alignment_show, NULL);
1162 static DEVICE_ATTR(capability, 0444, disk_capability_show, NULL);
1163 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
1164 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
1165 static DEVICE_ATTR(badblocks, 0644, disk_badblocks_show, disk_badblocks_store);
1166 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1167 static struct device_attribute dev_attr_fail =
1168         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
1169 #endif
1170 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1171 static struct device_attribute dev_attr_fail_timeout =
1172         __ATTR(io-timeout-fail, 0644, part_timeout_show, part_timeout_store);
1173 #endif
1174
1175 static struct attribute *disk_attrs[] = {
1176         &dev_attr_range.attr,
1177         &dev_attr_ext_range.attr,
1178         &dev_attr_removable.attr,
1179         &dev_attr_hidden.attr,
1180         &dev_attr_ro.attr,
1181         &dev_attr_size.attr,
1182         &dev_attr_alignment_offset.attr,
1183         &dev_attr_discard_alignment.attr,
1184         &dev_attr_capability.attr,
1185         &dev_attr_stat.attr,
1186         &dev_attr_inflight.attr,
1187         &dev_attr_badblocks.attr,
1188 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1189         &dev_attr_fail.attr,
1190 #endif
1191 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1192         &dev_attr_fail_timeout.attr,
1193 #endif
1194         NULL
1195 };
1196
1197 static umode_t disk_visible(struct kobject *kobj, struct attribute *a, int n)
1198 {
1199         struct device *dev = container_of(kobj, typeof(*dev), kobj);
1200         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1201
1202         if (a == &dev_attr_badblocks.attr && !disk->bb)
1203                 return 0;
1204         return a->mode;
1205 }
1206
1207 static struct attribute_group disk_attr_group = {
1208         .attrs = disk_attrs,
1209         .is_visible = disk_visible,
1210 };
1211
1212 static const struct attribute_group *disk_attr_groups[] = {
1213         &disk_attr_group,
1214         NULL
1215 };
1216
1217 /**
1218  * disk_replace_part_tbl - replace disk->part_tbl in RCU-safe way
1219  * @disk: disk to replace part_tbl for
1220  * @new_ptbl: new part_tbl to install
1221  *
1222  * Replace disk->part_tbl with @new_ptbl in RCU-safe way.  The
1223  * original ptbl is freed using RCU callback.
1224  *
1225  * LOCKING:
1226  * Matching bd_mutex locked or the caller is the only user of @disk.
1227  */
1228 static void disk_replace_part_tbl(struct gendisk *disk,
1229                                   struct disk_part_tbl *new_ptbl)
1230 {
1231         struct disk_part_tbl *old_ptbl =
1232                 rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
1233
1234         rcu_assign_pointer(disk->part_tbl, new_ptbl);
1235
1236         if (old_ptbl) {
1237                 rcu_assign_pointer(old_ptbl->last_lookup, NULL);
1238                 kfree_rcu(old_ptbl, rcu_head);
1239         }
1240 }
1241
1242 /**
1243  * disk_expand_part_tbl - expand disk->part_tbl
1244  * @disk: disk to expand part_tbl for
1245  * @partno: expand such that this partno can fit in
1246  *
1247  * Expand disk->part_tbl such that @partno can fit in.  disk->part_tbl
1248  * uses RCU to allow unlocked dereferencing for stats and other stuff.
1249  *
1250  * LOCKING:
1251  * Matching bd_mutex locked or the caller is the only user of @disk.
1252  * Might sleep.
1253  *
1254  * RETURNS:
1255  * 0 on success, -errno on failure.
1256  */
1257 int disk_expand_part_tbl(struct gendisk *disk, int partno)
1258 {
1259         struct disk_part_tbl *old_ptbl =
1260                 rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
1261         struct disk_part_tbl *new_ptbl;
1262         int len = old_ptbl ? old_ptbl->len : 0;
1263         int i, target;
1264         size_t size;
1265
1266         /*
1267          * check for int overflow, since we can get here from blkpg_ioctl()
1268          * with a user passed 'partno'.
1269          */
1270         target = partno + 1;
1271         if (target < 0)
1272                 return -EINVAL;
1273
1274         /* disk_max_parts() is zero during initialization, ignore if so */
1275         if (disk_max_parts(disk) && target > disk_max_parts(disk))
1276                 return -EINVAL;
1277
1278         if (target <= len)
1279                 return 0;
1280
1281         size = sizeof(*new_ptbl) + target * sizeof(new_ptbl->part[0]);
1282         new_ptbl = kzalloc_node(size, GFP_KERNEL, disk->node_id);
1283         if (!new_ptbl)
1284                 return -ENOMEM;
1285
1286         new_ptbl->len = target;
1287
1288         for (i = 0; i < len; i++)
1289                 rcu_assign_pointer(new_ptbl->part[i], old_ptbl->part[i]);
1290
1291         disk_replace_part_tbl(disk, new_ptbl);
1292         return 0;
1293 }
1294
1295 static void disk_release(struct device *dev)
1296 {
1297         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1298
1299         blk_free_devt(dev->devt);
1300         disk_release_events(disk);
1301         kfree(disk->random);
1302         disk_replace_part_tbl(disk, NULL);
1303         hd_free_part(&disk->part0);
1304         if (disk->queue)
1305                 blk_put_queue(disk->queue);
1306         kfree(disk);
1307 }
1308 struct class block_class = {
1309         .name           = "block",
1310 };
1311
1312 static char *block_devnode(struct device *dev, umode_t *mode,
1313                            kuid_t *uid, kgid_t *gid)
1314 {
1315         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1316
1317         if (disk->devnode)
1318                 return disk->devnode(disk, mode);
1319         return NULL;
1320 }
1321
1322 static const struct device_type disk_type = {
1323         .name           = "disk",
1324         .groups         = disk_attr_groups,
1325         .release        = disk_release,
1326         .devnode        = block_devnode,
1327 };
1328
1329 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1330 /*
1331  * aggregate disk stat collector.  Uses the same stats that the sysfs
1332  * entries do, above, but makes them available through one seq_file.
1333  *
1334  * The output looks suspiciously like /proc/partitions with a bunch of
1335  * extra fields.
1336  */
1337 static int diskstats_show(struct seq_file *seqf, void *v)
1338 {
1339         struct gendisk *gp = v;
1340         struct disk_part_iter piter;
1341         struct hd_struct *hd;
1342         char buf[BDEVNAME_SIZE];
1343         unsigned int inflight;
1344
1345         /*
1346         if (&disk_to_dev(gp)->kobj.entry == block_class.devices.next)
1347                 seq_puts(seqf,  "major minor name"
1348                                 "     rio rmerge rsect ruse wio wmerge "
1349                                 "wsect wuse running use aveq"
1350                                 "\n\n");
1351         */
1352
1353         disk_part_iter_init(&piter, gp, DISK_PITER_INCL_EMPTY_PART0);
1354         while ((hd = disk_part_iter_next(&piter))) {
1355                 inflight = part_in_flight(gp->queue, hd);
1356                 seq_printf(seqf, "%4d %7d %s "
1357                            "%lu %lu %lu %u "
1358                            "%lu %lu %lu %u "
1359                            "%u %u %u "
1360                            "%lu %lu %lu %u\n",
1361                            MAJOR(part_devt(hd)), MINOR(part_devt(hd)),
1362                            disk_name(gp, hd->partno, buf),
1363                            part_stat_read(hd, ios[STAT_READ]),
1364                            part_stat_read(hd, merges[STAT_READ]),
1365                            part_stat_read(hd, sectors[STAT_READ]),
1366                            (unsigned int)part_stat_read_msecs(hd, STAT_READ),
1367                            part_stat_read(hd, ios[STAT_WRITE]),
1368                            part_stat_read(hd, merges[STAT_WRITE]),
1369                            part_stat_read(hd, sectors[STAT_WRITE]),
1370                            (unsigned int)part_stat_read_msecs(hd, STAT_WRITE),
1371                            inflight,
1372                            jiffies_to_msecs(part_stat_read(hd, io_ticks)),
1373                            jiffies_to_msecs(part_stat_read(hd, time_in_queue)),
1374                            part_stat_read(hd, ios[STAT_DISCARD]),
1375                            part_stat_read(hd, merges[STAT_DISCARD]),
1376                            part_stat_read(hd, sectors[STAT_DISCARD]),
1377                            (unsigned int)part_stat_read_msecs(hd, STAT_DISCARD)
1378                         );
1379         }
1380         disk_part_iter_exit(&piter);
1381
1382         return 0;
1383 }
1384
1385 static const struct seq_operations diskstats_op = {
1386         .start  = disk_seqf_start,
1387         .next   = disk_seqf_next,
1388         .stop   = disk_seqf_stop,
1389         .show   = diskstats_show
1390 };
1391
1392 static int __init proc_genhd_init(void)
1393 {
1394         proc_create_seq("diskstats", 0, NULL, &diskstats_op);
1395         proc_create_seq("partitions", 0, NULL, &partitions_op);
1396         return 0;
1397 }
1398 module_init(proc_genhd_init);
1399 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1400
1401 dev_t blk_lookup_devt(const char *name, int partno)
1402 {
1403         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
1404         struct class_dev_iter iter;
1405         struct device *dev;
1406
1407         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
1408         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
1409                 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1410                 struct hd_struct *part;
1411
1412                 if (strcmp(dev_name(dev), name))
1413                         continue;
1414
1415                 if (partno < disk->minors) {
1416                         /* We need to return the right devno, even
1417                          * if the partition doesn't exist yet.
1418                          */
1419                         devt = MKDEV(MAJOR(dev->devt),
1420                                      MINOR(dev->devt) + partno);
1421                         break;
1422                 }
1423                 part = disk_get_part(disk, partno);
1424                 if (part) {
1425                         devt = part_devt(part);
1426                         disk_put_part(part);
1427                         break;
1428                 }
1429                 disk_put_part(part);
1430         }
1431         class_dev_iter_exit(&iter);
1432         return devt;
1433 }
1434 EXPORT_SYMBOL(blk_lookup_devt);
1435
1436 struct gendisk *__alloc_disk_node(int minors, int node_id)
1437 {
1438         struct gendisk *disk;
1439         struct disk_part_tbl *ptbl;
1440
1441         if (minors > DISK_MAX_PARTS) {
1442                 printk(KERN_ERR
1443                         "block: can't allocate more than %d partitions\n",
1444                         DISK_MAX_PARTS);
1445                 minors = DISK_MAX_PARTS;
1446         }
1447
1448         disk = kzalloc_node(sizeof(struct gendisk), GFP_KERNEL, node_id);
1449         if (disk) {
1450                 if (!init_part_stats(&disk->part0)) {
1451                         kfree(disk);
1452                         return NULL;
1453                 }
1454                 init_rwsem(&disk->lookup_sem);
1455                 disk->node_id = node_id;
1456                 if (disk_expand_part_tbl(disk, 0)) {
1457                         free_part_stats(&disk->part0);
1458                         kfree(disk);
1459                         return NULL;
1460                 }
1461                 ptbl = rcu_dereference_protected(disk->part_tbl, 1);
1462                 rcu_assign_pointer(ptbl->part[0], &disk->part0);
1463
1464                 /*
1465                  * set_capacity() and get_capacity() currently don't use
1466                  * seqcounter to read/update the part0->nr_sects. Still init
1467                  * the counter as we can read the sectors in IO submission
1468                  * patch using seqence counters.
1469                  *
1470                  * TODO: Ideally set_capacity() and get_capacity() should be
1471                  * converted to make use of bd_mutex and sequence counters.
1472                  */
1473                 seqcount_init(&disk->part0.nr_sects_seq);
1474                 if (hd_ref_init(&disk->part0)) {
1475                         hd_free_part(&disk->part0);
1476                         kfree(disk);
1477                         return NULL;
1478                 }
1479
1480                 disk->minors = minors;
1481                 rand_initialize_disk(disk);
1482                 disk_to_dev(disk)->class = &block_class;
1483                 disk_to_dev(disk)->type = &disk_type;
1484                 device_initialize(disk_to_dev(disk));
1485         }
1486         return disk;
1487 }
1488 EXPORT_SYMBOL(__alloc_disk_node);
1489
1490 struct kobject *get_disk_and_module(struct gendisk *disk)
1491 {
1492         struct module *owner;
1493         struct kobject *kobj;
1494
1495         if (!disk->fops)
1496                 return NULL;
1497         owner = disk->fops->owner;
1498         if (owner && !try_module_get(owner))
1499                 return NULL;
1500         kobj = kobject_get_unless_zero(&disk_to_dev(disk)->kobj);
1501         if (kobj == NULL) {
1502                 module_put(owner);
1503                 return NULL;
1504         }
1505         return kobj;
1506
1507 }
1508 EXPORT_SYMBOL(get_disk_and_module);
1509
1510 void put_disk(struct gendisk *disk)
1511 {
1512         if (disk)
1513                 kobject_put(&disk_to_dev(disk)->kobj);
1514 }
1515 EXPORT_SYMBOL(put_disk);
1516
1517 /*
1518  * This is a counterpart of get_disk_and_module() and thus also of
1519  * get_gendisk().
1520  */
1521 void put_disk_and_module(struct gendisk *disk)
1522 {
1523         if (disk) {
1524                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1525
1526                 put_disk(disk);
1527                 module_put(owner);
1528         }
1529 }
1530 EXPORT_SYMBOL(put_disk_and_module);
1531
1532 static void set_disk_ro_uevent(struct gendisk *gd, int ro)
1533 {
1534         char event[] = "DISK_RO=1";
1535         char *envp[] = { event, NULL };
1536
1537         if (!ro)
1538                 event[8] = '0';
1539         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(gd)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1540 }
1541
1542 void set_device_ro(struct block_device *bdev, int flag)
1543 {
1544         bdev->bd_part->policy = flag;
1545 }
1546
1547 EXPORT_SYMBOL(set_device_ro);
1548
1549 void set_disk_ro(struct gendisk *disk, int flag)
1550 {
1551         struct disk_part_iter piter;
1552         struct hd_struct *part;
1553
1554         if (disk->part0.policy != flag) {
1555                 set_disk_ro_uevent(disk, flag);
1556                 disk->part0.policy = flag;
1557         }
1558
1559         disk_part_iter_init(&piter, disk, DISK_PITER_INCL_EMPTY);
1560         while ((part = disk_part_iter_next(&piter)))
1561                 part->policy = flag;
1562         disk_part_iter_exit(&piter);
1563 }
1564
1565 EXPORT_SYMBOL(set_disk_ro);
1566
1567 int bdev_read_only(struct block_device *bdev)
1568 {
1569         if (!bdev)
1570                 return 0;
1571         return bdev->bd_part->policy;
1572 }
1573
1574 EXPORT_SYMBOL(bdev_read_only);
1575
1576 int invalidate_partition(struct gendisk *disk, int partno)
1577 {
1578         int res = 0;
1579         struct block_device *bdev = bdget_disk(disk, partno);
1580         if (bdev) {
1581                 fsync_bdev(bdev);
1582                 res = __invalidate_device(bdev, true);
1583                 bdput(bdev);
1584         }
1585         return res;
1586 }
1587
1588 EXPORT_SYMBOL(invalidate_partition);
1589
1590 /*
1591  * Disk events - monitor disk events like media change and eject request.
1592  */
1593 struct disk_events {
1594         struct list_head        node;           /* all disk_event's */
1595         struct gendisk          *disk;          /* the associated disk */
1596         spinlock_t              lock;
1597
1598         struct mutex            block_mutex;    /* protects blocking */
1599         int                     block;          /* event blocking depth */
1600         unsigned int            pending;        /* events already sent out */
1601         unsigned int            clearing;       /* events being cleared */
1602
1603         long                    poll_msecs;     /* interval, -1 for default */
1604         struct delayed_work     dwork;
1605 };
1606
1607 static const char *disk_events_strs[] = {
1608         [ilog2(DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE)]        = "media_change",
1609         [ilog2(DISK_EVENT_EJECT_REQUEST)]       = "eject_request",
1610 };
1611
1612 static char *disk_uevents[] = {
1613         [ilog2(DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE)]        = "DISK_MEDIA_CHANGE=1",
1614         [ilog2(DISK_EVENT_EJECT_REQUEST)]       = "DISK_EJECT_REQUEST=1",
1615 };
1616
1617 /* list of all disk_events */
1618 static DEFINE_MUTEX(disk_events_mutex);
1619 static LIST_HEAD(disk_events);
1620
1621 /* disable in-kernel polling by default */
1622 static unsigned long disk_events_dfl_poll_msecs;
1623
1624 static unsigned long disk_events_poll_jiffies(struct gendisk *disk)
1625 {
1626         struct disk_events *ev = disk->ev;
1627         long intv_msecs = 0;
1628
1629         /*
1630          * If device-specific poll interval is set, always use it.  If
1631          * the default is being used, poll iff there are events which
1632          * can't be monitored asynchronously.
1633          */
1634         if (ev->poll_msecs >= 0)
1635                 intv_msecs = ev->poll_msecs;
1636         else if (disk->events & ~disk->async_events)
1637                 intv_msecs = disk_events_dfl_poll_msecs;
1638
1639         return msecs_to_jiffies(intv_msecs);
1640 }
1641
1642 /**
1643  * disk_block_events - block and flush disk event checking
1644  * @disk: disk to block events for
1645  *
1646  * On return from this function, it is guaranteed that event checking
1647  * isn't in progress and won't happen until unblocked by
1648  * disk_unblock_events().  Events blocking is counted and the actual
1649  * unblocking happens after the matching number of unblocks are done.
1650  *
1651  * Note that this intentionally does not block event checking from
1652  * disk_clear_events().
1653  *
1654  * CONTEXT:
1655  * Might sleep.
1656  */
1657 void disk_block_events(struct gendisk *disk)
1658 {
1659         struct disk_events *ev = disk->ev;
1660         unsigned long flags;
1661         bool cancel;
1662
1663         if (!ev)
1664                 return;
1665
1666         /*
1667          * Outer mutex ensures that the first blocker completes canceling
1668          * the event work before further blockers are allowed to finish.
1669          */
1670         mutex_lock(&ev->block_mutex);
1671
1672         spin_lock_irqsave(&ev->lock, flags);
1673         cancel = !ev->block++;
1674         spin_unlock_irqrestore(&ev->lock, flags);
1675
1676         if (cancel)
1677                 cancel_delayed_work_sync(&disk->ev->dwork);
1678
1679         mutex_unlock(&ev->block_mutex);
1680 }
1681
1682 static void __disk_unblock_events(struct gendisk *disk, bool check_now)
1683 {
1684         struct disk_events *ev = disk->ev;
1685         unsigned long intv;
1686         unsigned long flags;
1687
1688         spin_lock_irqsave(&ev->lock, flags);
1689
1690         if (WARN_ON_ONCE(ev->block <= 0))
1691                 goto out_unlock;
1692
1693         if (--ev->block)
1694                 goto out_unlock;
1695
1696         intv = disk_events_poll_jiffies(disk);
1697         if (check_now)
1698                 queue_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq,
1699                                 &ev->dwork, 0);
1700         else if (intv)
1701                 queue_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq,
1702                                 &ev->dwork, intv);
1703 out_unlock:
1704         spin_unlock_irqrestore(&ev->lock, flags);
1705 }
1706
1707 /**
1708  * disk_unblock_events - unblock disk event checking
1709  * @disk: disk to unblock events for
1710  *
1711  * Undo disk_block_events().  When the block count reaches zero, it
1712  * starts events polling if configured.
1713  *
1714  * CONTEXT:
1715  * Don't care.  Safe to call from irq context.
1716  */
1717 void disk_unblock_events(struct gendisk *disk)
1718 {
1719         if (disk->ev)
1720                 __disk_unblock_events(disk, false);
1721 }
1722
1723 /**
1724  * disk_flush_events - schedule immediate event checking and flushing
1725  * @disk: disk to check and flush events for
1726  * @mask: events to flush
1727  *
1728  * Schedule immediate event checking on @disk if not blocked.  Events in
1729  * @mask are scheduled to be cleared from the driver.  Note that this
1730  * doesn't clear the events from @disk->ev.
1731  *
1732  * CONTEXT:
1733  * If @mask is non-zero must be called with bdev->bd_mutex held.
1734  */
1735 void disk_flush_events(struct gendisk *disk, unsigned int mask)
1736 {
1737         struct disk_events *ev = disk->ev;
1738
1739         if (!ev)
1740                 return;
1741
1742         spin_lock_irq(&ev->lock);
1743         ev->clearing |= mask;
1744         if (!ev->block)
1745                 mod_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq,
1746                                 &ev->dwork, 0);
1747         spin_unlock_irq(&ev->lock);
1748 }
1749
1750 /**
1751  * disk_clear_events - synchronously check, clear and return pending events
1752  * @disk: disk to fetch and clear events from
1753  * @mask: mask of events to be fetched and cleared
1754  *
1755  * Disk events are synchronously checked and pending events in @mask
1756  * are cleared and returned.  This ignores the block count.
1757  *
1758  * CONTEXT:
1759  * Might sleep.
1760  */
1761 unsigned int disk_clear_events(struct gendisk *disk, unsigned int mask)
1762 {
1763         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1764         struct disk_events *ev = disk->ev;
1765         unsigned int pending;
1766         unsigned int clearing = mask;
1767
1768         if (!ev) {
1769                 /* for drivers still using the old ->media_changed method */
1770                 if ((mask & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE) &&
1771                     bdops->media_changed && bdops->media_changed(disk))
1772                         return DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE;
1773                 return 0;
1774         }
1775
1776         disk_block_events(disk);
1777
1778         /*
1779          * store the union of mask and ev->clearing on the stack so that the
1780          * race with disk_flush_events does not cause ambiguity (ev->clearing
1781          * can still be modified even if events are blocked).
1782          */
1783         spin_lock_irq(&ev->lock);
1784         clearing |= ev->clearing;
1785         ev->clearing = 0;
1786         spin_unlock_irq(&ev->lock);
1787
1788         disk_check_events(ev, &clearing);
1789         /*
1790          * if ev->clearing is not 0, the disk_flush_events got called in the
1791          * middle of this function, so we want to run the workfn without delay.
1792          */
1793         __disk_unblock_events(disk, ev->clearing ? true : false);
1794
1795         /* then, fetch and clear pending events */
1796         spin_lock_irq(&ev->lock);
1797         pending = ev->pending & mask;
1798         ev->pending &= ~mask;
1799         spin_unlock_irq(&ev->lock);
1800         WARN_ON_ONCE(clearing & mask);
1801
1802         return pending;
1803 }
1804
1805 /*
1806  * Separate this part out so that a different pointer for clearing_ptr can be
1807  * passed in for disk_clear_events.
1808  */
1809 static void disk_events_workfn(struct work_struct *work)
1810 {
1811         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1812         struct disk_events *ev = container_of(dwork, struct disk_events, dwork);
1813
1814         disk_check_events(ev, &ev->clearing);
1815 }
1816
1817 static void disk_check_events(struct disk_events *ev,
1818                               unsigned int *clearing_ptr)
1819 {
1820         struct gendisk *disk = ev->disk;
1821         char *envp[ARRAY_SIZE(disk_uevents) + 1] = { };
1822         unsigned int clearing = *clearing_ptr;
1823         unsigned int events;
1824         unsigned long intv;
1825         int nr_events = 0, i;
1826
1827         /* check events */
1828         events = disk->fops->check_events(disk, clearing);
1829
1830         /* accumulate pending events and schedule next poll if necessary */
1831         spin_lock_irq(&ev->lock);
1832
1833         events &= ~ev->pending;
1834         ev->pending |= events;
1835         *clearing_ptr &= ~clearing;
1836
1837         intv = disk_events_poll_jiffies(disk);
1838         if (!ev->block && intv)
1839                 queue_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq,
1840                                 &ev->dwork, intv);
1841
1842         spin_unlock_irq(&ev->lock);
1843
1844         /*
1845          * Tell userland about new events.  Only the events listed in
1846          * @disk->events are reported.  Unlisted events are processed the
1847          * same internally but never get reported to userland.
1848          */
1849         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(disk_uevents); i++)
1850                 if (events & disk->events & (1 << i))
1851                         envp[nr_events++] = disk_uevents[i];
1852
1853         if (nr_events)
1854                 kobject_uevent_env(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1855 }
1856
1857 /*
1858  * A disk events enabled device has the following sysfs nodes under
1859  * its /sys/block/X/ directory.
1860  *
1861  * events               : list of all supported events
1862  * events_async         : list of events which can be detected w/o polling
1863  * events_poll_msecs    : polling interval, 0: disable, -1: system default
1864  */
1865 static ssize_t __disk_events_show(unsigned int events, char *buf)
1866 {
1867         const char *delim = "";
1868         ssize_t pos = 0;
1869         int i;
1870
1871         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(disk_events_strs); i++)
1872                 if (events & (1 << i)) {
1873                         pos += sprintf(buf + pos, "%s%s",
1874                                        delim, disk_events_strs[i]);
1875                         delim = " ";
1876                 }
1877         if (pos)
1878                 pos += sprintf(buf + pos, "\n");
1879         return pos;
1880 }
1881
1882 static ssize_t disk_events_show(struct device *dev,
1883                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
1884 {
1885         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1886
1887         return __disk_events_show(disk->events, buf);
1888 }
1889
1890 static ssize_t disk_events_async_show(struct device *dev,
1891                                       struct device_attribute *attr, char *buf)
1892 {
1893         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1894
1895         return __disk_events_show(disk->async_events, buf);
1896 }
1897
1898 static ssize_t disk_events_poll_msecs_show(struct device *dev,
1899                                            struct device_attribute *attr,
1900                                            char *buf)
1901 {
1902         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1903
1904         return sprintf(buf, "%ld\n", disk->ev->poll_msecs);
1905 }
1906
1907 static ssize_t disk_events_poll_msecs_store(struct device *dev,
1908                                             struct device_attribute *attr,
1909                                             const char *buf, size_t count)
1910 {
1911         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1912         long intv;
1913
1914         if (!count || !sscanf(buf, "%ld", &intv))
1915                 return -EINVAL;
1916
1917         if (intv < 0 && intv != -1)
1918                 return -EINVAL;
1919
1920         disk_block_events(disk);
1921         disk->ev->poll_msecs = intv;
1922         __disk_unblock_events(disk, true);
1923
1924         return count;
1925 }
1926
1927 static const DEVICE_ATTR(events, 0444, disk_events_show, NULL);
1928 static const DEVICE_ATTR(events_async, 0444, disk_events_async_show, NULL);
1929 static const DEVICE_ATTR(events_poll_msecs, 0644,
1930                          disk_events_poll_msecs_show,
1931                          disk_events_poll_msecs_store);
1932
1933 static const struct attribute *disk_events_attrs[] = {
1934         &dev_attr_events.attr,
1935         &dev_attr_events_async.attr,
1936         &dev_attr_events_poll_msecs.attr,
1937         NULL,
1938 };
1939
1940 /*
1941  * The default polling interval can be specified by the kernel
1942  * parameter block.events_dfl_poll_msecs which defaults to 0
1943  * (disable).  This can also be modified runtime by writing to
1944  * /sys/module/block/events_dfl_poll_msecs.
1945  */
1946 static int disk_events_set_dfl_poll_msecs(const char *val,
1947                                           const struct kernel_param *kp)
1948 {
1949         struct disk_events *ev;
1950         int ret;
1951
1952         ret = param_set_ulong(val, kp);
1953         if (ret < 0)
1954                 return ret;
1955
1956         mutex_lock(&disk_events_mutex);
1957
1958         list_for_each_entry(ev, &disk_events, node)
1959                 disk_flush_events(ev->disk, 0);
1960
1961         mutex_unlock(&disk_events_mutex);
1962
1963         return 0;
1964 }
1965
1966 static const struct kernel_param_ops disk_events_dfl_poll_msecs_param_ops = {
1967         .set    = disk_events_set_dfl_poll_msecs,
1968         .get    = param_get_ulong,
1969 };
1970
1971 #undef MODULE_PARAM_PREFIX
1972 #define MODULE_PARAM_PREFIX     "block."
1973
1974 module_param_cb(events_dfl_poll_msecs, &disk_events_dfl_poll_msecs_param_ops,
1975                 &disk_events_dfl_poll_msecs, 0644);
1976
1977 /*
1978  * disk_{alloc|add|del|release}_events - initialize and destroy disk_events.
1979  */
1980 static void disk_alloc_events(struct gendisk *disk)
1981 {
1982         struct disk_events *ev;
1983
1984         if (!disk->fops->check_events)
1985                 return;
1986
1987         ev = kzalloc(sizeof(*ev), GFP_KERNEL);
1988         if (!ev) {
1989                 pr_warn("%s: failed to initialize events\n", disk->disk_name);
1990                 return;
1991         }
1992
1993         INIT_LIST_HEAD(&ev->node);
1994         ev->disk = disk;
1995         spin_lock_init(&ev->lock);
1996         mutex_init(&ev->block_mutex);
1997         ev->block = 1;
1998         ev->poll_msecs = -1;
1999         INIT_DELAYED_WORK(&ev->dwork, disk_events_workfn);
2000
2001         disk->ev = ev;
2002 }
2003
2004 static void disk_add_events(struct gendisk *disk)
2005 {
2006         if (!disk->ev)
2007                 return;
2008
2009         /* FIXME: error handling */
2010         if (sysfs_create_files(&disk_to_dev(disk)->kobj, disk_events_attrs) < 0)
2011                 pr_warn("%s: failed to create sysfs files for events\n",
2012                         disk->disk_name);
2013
2014         mutex_lock(&disk_events_mutex);
2015         list_add_tail(&disk->ev->node, &disk_events);
2016         mutex_unlock(&disk_events_mutex);
2017
2018         /*
2019          * Block count is initialized to 1 and the following initial
2020          * unblock kicks it into action.
2021          */
2022         __disk_unblock_events(disk, true);
2023 }
2024
2025 static void disk_del_events(struct gendisk *disk)
2026 {
2027         if (!disk->ev)
2028                 return;
2029
2030         disk_block_events(disk);
2031
2032         mutex_lock(&disk_events_mutex);
2033         list_del_init(&disk->ev->node);
2034         mutex_unlock(&disk_events_mutex);
2035
2036         sysfs_remove_files(&disk_to_dev(disk)->kobj, disk_events_attrs);
2037 }
2038
2039 static void disk_release_events(struct gendisk *disk)
2040 {
2041         /* the block count should be 1 from disk_del_events() */
2042         WARN_ON_ONCE(disk->ev && disk->ev->block != 1);
2043         kfree(disk->ev);
2044 }