c26733f6324b250be7510631341478ac61c42214
[linux-block.git] / block / genhd.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  gendisk handling
4  *
5  * Portions Copyright (C) 2020 Christoph Hellwig
6  */
7
8 #include <linux/module.h>
9 #include <linux/ctype.h>
10 #include <linux/fs.h>
11 #include <linux/kdev_t.h>
12 #include <linux/kernel.h>
13 #include <linux/blkdev.h>
14 #include <linux/backing-dev.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/spinlock.h>
17 #include <linux/proc_fs.h>
18 #include <linux/seq_file.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 #include <linux/kmod.h>
21 #include <linux/major.h>
22 #include <linux/mutex.h>
23 #include <linux/idr.h>
24 #include <linux/log2.h>
25 #include <linux/pm_runtime.h>
26 #include <linux/badblocks.h>
27 #include <linux/part_stat.h>
28 #include <linux/blktrace_api.h>
29
30 #include "blk-throttle.h"
31 #include "blk.h"
32 #include "blk-mq-sched.h"
33 #include "blk-rq-qos.h"
34 #include "blk-cgroup.h"
35
36 static struct kobject *block_depr;
37
38 /*
39  * Unique, monotonically increasing sequential number associated with block
40  * devices instances (i.e. incremented each time a device is attached).
41  * Associating uevents with block devices in userspace is difficult and racy:
42  * the uevent netlink socket is lossy, and on slow and overloaded systems has
43  * a very high latency.
44  * Block devices do not have exclusive owners in userspace, any process can set
45  * one up (e.g. loop devices). Moreover, device names can be reused (e.g. loop0
46  * can be reused again and again).
47  * A userspace process setting up a block device and watching for its events
48  * cannot thus reliably tell whether an event relates to the device it just set
49  * up or another earlier instance with the same name.
50  * This sequential number allows userspace processes to solve this problem, and
51  * uniquely associate an uevent to the lifetime to a device.
52  */
53 static atomic64_t diskseq;
54
55 /* for extended dynamic devt allocation, currently only one major is used */
56 #define NR_EXT_DEVT             (1 << MINORBITS)
57 static DEFINE_IDA(ext_devt_ida);
58
59 void set_capacity(struct gendisk *disk, sector_t sectors)
60 {
61         if (sectors > BLK_DEV_MAX_SECTORS) {
62                 pr_warn_once("%s: truncate capacity from %lld to %lld\n",
63                                 disk->disk_name, sectors,
64                                 BLK_DEV_MAX_SECTORS);
65                 sectors = BLK_DEV_MAX_SECTORS;
66         }
67
68         bdev_set_nr_sectors(disk->part0, sectors);
69 }
70 EXPORT_SYMBOL(set_capacity);
71
72 /*
73  * Set disk capacity and notify if the size is not currently zero and will not
74  * be set to zero.  Returns true if a uevent was sent, otherwise false.
75  */
76 bool set_capacity_and_notify(struct gendisk *disk, sector_t size)
77 {
78         sector_t capacity = get_capacity(disk);
79         char *envp[] = { "RESIZE=1", NULL };
80
81         set_capacity(disk, size);
82
83         /*
84          * Only print a message and send a uevent if the gendisk is user visible
85          * and alive.  This avoids spamming the log and udev when setting the
86          * initial capacity during probing.
87          */
88         if (size == capacity ||
89             !disk_live(disk) ||
90             (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
91                 return false;
92
93         pr_info("%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
94                 disk->disk_name, capacity, size);
95
96         /*
97          * Historically we did not send a uevent for changes to/from an empty
98          * device.
99          */
100         if (!capacity || !size)
101                 return false;
102         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
103         return true;
104 }
105 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_capacity_and_notify);
106
107 static void part_stat_read_all(struct block_device *part,
108                 struct disk_stats *stat)
109 {
110         int cpu;
111
112         memset(stat, 0, sizeof(struct disk_stats));
113         for_each_possible_cpu(cpu) {
114                 struct disk_stats *ptr = per_cpu_ptr(part->bd_stats, cpu);
115                 int group;
116
117                 for (group = 0; group < NR_STAT_GROUPS; group++) {
118                         stat->nsecs[group] += ptr->nsecs[group];
119                         stat->sectors[group] += ptr->sectors[group];
120                         stat->ios[group] += ptr->ios[group];
121                         stat->merges[group] += ptr->merges[group];
122                 }
123
124                 stat->io_ticks += ptr->io_ticks;
125         }
126 }
127
128 static void bdev_count_inflight_rw(struct block_device *part,
129                 unsigned int inflight[2], bool mq_driver)
130 {
131         int write = 0;
132         int read = 0;
133         int cpu;
134
135         if (mq_driver) {
136                 blk_mq_in_driver_rw(part, inflight);
137                 return;
138         }
139
140         for_each_possible_cpu(cpu) {
141                 read += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[READ], cpu);
142                 write += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[WRITE], cpu);
143         }
144
145         /*
146          * While iterating all CPUs, some IOs may be issued from a CPU already
147          * traversed and complete on a CPU that has not yet been traversed,
148          * causing the inflight number to be negative.
149          */
150         inflight[READ] = read > 0 ? read : 0;
151         inflight[WRITE] = write > 0 ? write : 0;
152 }
153
154 /**
155  * bdev_count_inflight - get the number of inflight IOs for a block device.
156  *
157  * @part: the block device.
158  *
159  * Inflight here means started IO accounting, from bdev_start_io_acct() for
160  * bio-based block device, and from blk_account_io_start() for rq-based block
161  * device.
162  */
163 unsigned int bdev_count_inflight(struct block_device *part)
164 {
165         unsigned int inflight[2] = {0};
166
167         bdev_count_inflight_rw(part, inflight, false);
168
169         return inflight[READ] + inflight[WRITE];
170 }
171 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_count_inflight);
172
173 /*
174  * Can be deleted altogether. Later.
175  *
176  */
177 #define BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE 255
178 static struct blk_major_name {
179         struct blk_major_name *next;
180         int major;
181         char name[16];
182 #ifdef CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD
183         void (*probe)(dev_t devt);
184 #endif
185 } *major_names[BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE];
186 static DEFINE_MUTEX(major_names_lock);
187 static DEFINE_SPINLOCK(major_names_spinlock);
188
189 /* index in the above - for now: assume no multimajor ranges */
190 static inline int major_to_index(unsigned major)
191 {
192         return major % BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
193 }
194
195 #ifdef CONFIG_PROC_FS
196 void blkdev_show(struct seq_file *seqf, off_t offset)
197 {
198         struct blk_major_name *dp;
199
200         spin_lock(&major_names_spinlock);
201         for (dp = major_names[major_to_index(offset)]; dp; dp = dp->next)
202                 if (dp->major == offset)
203                         seq_printf(seqf, "%3d %s\n", dp->major, dp->name);
204         spin_unlock(&major_names_spinlock);
205 }
206 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
207
208 /**
209  * __register_blkdev - register a new block device
210  *
211  * @major: the requested major device number [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]. If
212  *         @major = 0, try to allocate any unused major number.
213  * @name: the name of the new block device as a zero terminated string
214  * @probe: pre-devtmpfs / pre-udev callback used to create disks when their
215  *         pre-created device node is accessed. When a probe call uses
216  *         add_disk() and it fails the driver must cleanup resources. This
217  *         interface may soon be removed.
218  *
219  * The @name must be unique within the system.
220  *
221  * The return value depends on the @major input parameter:
222  *
223  *  - if a major device number was requested in range [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1]
224  *    then the function returns zero on success, or a negative error code
225  *  - if any unused major number was requested with @major = 0 parameter
226  *    then the return value is the allocated major number in range
227  *    [1..BLKDEV_MAJOR_MAX-1] or a negative error code otherwise
228  *
229  * See Documentation/admin-guide/devices.txt for the list of allocated
230  * major numbers.
231  *
232  * Use register_blkdev instead for any new code.
233  */
234 int __register_blkdev(unsigned int major, const char *name,
235                 void (*probe)(dev_t devt))
236 {
237         struct blk_major_name **n, *p;
238         int index, ret = 0;
239
240         mutex_lock(&major_names_lock);
241
242         /* temporary */
243         if (major == 0) {
244                 for (index = ARRAY_SIZE(major_names)-1; index > 0; index--) {
245                         if (major_names[index] == NULL)
246                                 break;
247                 }
248
249                 if (index == 0) {
250                         printk("%s: failed to get major for %s\n",
251                                __func__, name);
252                         ret = -EBUSY;
253                         goto out;
254                 }
255                 major = index;
256                 ret = major;
257         }
258
259         if (major >= BLKDEV_MAJOR_MAX) {
260                 pr_err("%s: major requested (%u) is greater than the maximum (%u) for %s\n",
261                        __func__, major, BLKDEV_MAJOR_MAX-1, name);
262
263                 ret = -EINVAL;
264                 goto out;
265         }
266
267         p = kmalloc(sizeof(struct blk_major_name), GFP_KERNEL);
268         if (p == NULL) {
269                 ret = -ENOMEM;
270                 goto out;
271         }
272
273         p->major = major;
274 #ifdef CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD
275         p->probe = probe;
276 #endif
277         strscpy(p->name, name, sizeof(p->name));
278         p->next = NULL;
279         index = major_to_index(major);
280
281         spin_lock(&major_names_spinlock);
282         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next) {
283                 if ((*n)->major == major)
284                         break;
285         }
286         if (!*n)
287                 *n = p;
288         else
289                 ret = -EBUSY;
290         spin_unlock(&major_names_spinlock);
291
292         if (ret < 0) {
293                 printk("register_blkdev: cannot get major %u for %s\n",
294                        major, name);
295                 kfree(p);
296         }
297 out:
298         mutex_unlock(&major_names_lock);
299         return ret;
300 }
301 EXPORT_SYMBOL(__register_blkdev);
302
303 void unregister_blkdev(unsigned int major, const char *name)
304 {
305         struct blk_major_name **n;
306         struct blk_major_name *p = NULL;
307         int index = major_to_index(major);
308
309         mutex_lock(&major_names_lock);
310         spin_lock(&major_names_spinlock);
311         for (n = &major_names[index]; *n; n = &(*n)->next)
312                 if ((*n)->major == major)
313                         break;
314         if (!*n || strcmp((*n)->name, name)) {
315                 WARN_ON(1);
316         } else {
317                 p = *n;
318                 *n = p->next;
319         }
320         spin_unlock(&major_names_spinlock);
321         mutex_unlock(&major_names_lock);
322         kfree(p);
323 }
324
325 EXPORT_SYMBOL(unregister_blkdev);
326
327 int blk_alloc_ext_minor(void)
328 {
329         int idx;
330
331         idx = ida_alloc_range(&ext_devt_ida, 0, NR_EXT_DEVT - 1, GFP_KERNEL);
332         if (idx == -ENOSPC)
333                 return -EBUSY;
334         return idx;
335 }
336
337 void blk_free_ext_minor(unsigned int minor)
338 {
339         ida_free(&ext_devt_ida, minor);
340 }
341
342 void disk_uevent(struct gendisk *disk, enum kobject_action action)
343 {
344         struct block_device *part;
345         unsigned long idx;
346
347         rcu_read_lock();
348         xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
349                 if (bdev_is_partition(part) && !bdev_nr_sectors(part))
350                         continue;
351                 if (!kobject_get_unless_zero(&part->bd_device.kobj))
352                         continue;
353
354                 rcu_read_unlock();
355                 kobject_uevent(bdev_kobj(part), action);
356                 put_device(&part->bd_device);
357                 rcu_read_lock();
358         }
359         rcu_read_unlock();
360 }
361 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_uevent);
362
363 int disk_scan_partitions(struct gendisk *disk, blk_mode_t mode)
364 {
365         struct file *file;
366         int ret = 0;
367
368         if (!disk_has_partscan(disk))
369                 return -EINVAL;
370         if (disk->open_partitions)
371                 return -EBUSY;
372
373         /*
374          * If the device is opened exclusively by current thread already, it's
375          * safe to scan partitons, otherwise, use bd_prepare_to_claim() to
376          * synchronize with other exclusive openers and other partition
377          * scanners.
378          */
379         if (!(mode & BLK_OPEN_EXCL)) {
380                 ret = bd_prepare_to_claim(disk->part0, disk_scan_partitions,
381                                           NULL);
382                 if (ret)
383                         return ret;
384         }
385
386         set_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
387         file = bdev_file_open_by_dev(disk_devt(disk), mode & ~BLK_OPEN_EXCL,
388                                      NULL, NULL);
389         if (IS_ERR(file))
390                 ret = PTR_ERR(file);
391         else
392                 fput(file);
393
394         /*
395          * If blkdev_get_by_dev() failed early, GD_NEED_PART_SCAN is still set,
396          * and this will cause that re-assemble partitioned raid device will
397          * creat partition for underlying disk.
398          */
399         clear_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
400         if (!(mode & BLK_OPEN_EXCL))
401                 bd_abort_claiming(disk->part0, disk_scan_partitions);
402         return ret;
403 }
404
405 static void add_disk_final(struct gendisk *disk)
406 {
407         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
408
409         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
410                 /* Make sure the first partition scan will be proceed */
411                 if (get_capacity(disk) && disk_has_partscan(disk))
412                         set_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
413
414                 bdev_add(disk->part0, ddev->devt);
415                 if (get_capacity(disk))
416                         disk_scan_partitions(disk, BLK_OPEN_READ);
417
418                 /*
419                  * Announce the disk and partitions after all partitions are
420                  * created. (for hidden disks uevents remain suppressed forever)
421                  */
422                 dev_set_uevent_suppress(ddev, 0);
423                 disk_uevent(disk, KOBJ_ADD);
424         }
425
426         blk_apply_bdi_limits(disk->bdi, &disk->queue->limits);
427         disk_add_events(disk);
428         set_bit(GD_ADDED, &disk->state);
429 }
430
431 static int __add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
432                       const struct attribute_group **groups,
433                       struct fwnode_handle *fwnode)
434
435 {
436         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
437         int ret;
438
439         if (WARN_ON_ONCE(bdev_nr_sectors(disk->part0) > BLK_DEV_MAX_SECTORS))
440                 return -EINVAL;
441
442         if (queue_is_mq(disk->queue)) {
443                 /*
444                  * ->submit_bio and ->poll_bio are bypassed for blk-mq drivers.
445                  */
446                 if (disk->fops->submit_bio || disk->fops->poll_bio)
447                         return -EINVAL;
448         } else {
449                 if (!disk->fops->submit_bio)
450                         return -EINVAL;
451                 bdev_set_flag(disk->part0, BD_HAS_SUBMIT_BIO);
452         }
453
454         /*
455          * If the driver provides an explicit major number it also must provide
456          * the number of minors numbers supported, and those will be used to
457          * setup the gendisk.
458          * Otherwise just allocate the device numbers for both the whole device
459          * and all partitions from the extended dev_t space.
460          */
461         ret = -EINVAL;
462         if (disk->major) {
463                 if (WARN_ON(!disk->minors))
464                         goto out;
465
466                 if (disk->minors > DISK_MAX_PARTS) {
467                         pr_err("block: can't allocate more than %d partitions\n",
468                                 DISK_MAX_PARTS);
469                         disk->minors = DISK_MAX_PARTS;
470                 }
471                 if (disk->first_minor > MINORMASK ||
472                     disk->minors > MINORMASK + 1 ||
473                     disk->first_minor + disk->minors > MINORMASK + 1)
474                         goto out;
475         } else {
476                 if (WARN_ON(disk->minors))
477                         goto out;
478
479                 ret = blk_alloc_ext_minor();
480                 if (ret < 0)
481                         goto out;
482                 disk->major = BLOCK_EXT_MAJOR;
483                 disk->first_minor = ret;
484         }
485
486         /* delay uevents, until we scanned partition table */
487         dev_set_uevent_suppress(ddev, 1);
488
489         ddev->parent = parent;
490         ddev->groups = groups;
491         dev_set_name(ddev, "%s", disk->disk_name);
492         if (fwnode)
493                 device_set_node(ddev, fwnode);
494         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
495                 ddev->devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor);
496         ret = device_add(ddev);
497         if (ret)
498                 goto out_free_ext_minor;
499
500         ret = disk_alloc_events(disk);
501         if (ret)
502                 goto out_device_del;
503
504         ret = sysfs_create_link(block_depr, &ddev->kobj,
505                                 kobject_name(&ddev->kobj));
506         if (ret)
507                 goto out_device_del;
508
509         /*
510          * avoid probable deadlock caused by allocating memory with
511          * GFP_KERNEL in runtime_resume callback of its all ancestor
512          * devices
513          */
514         pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, true);
515
516         disk->part0->bd_holder_dir =
517                 kobject_create_and_add("holders", &ddev->kobj);
518         if (!disk->part0->bd_holder_dir) {
519                 ret = -ENOMEM;
520                 goto out_del_block_link;
521         }
522         disk->slave_dir = kobject_create_and_add("slaves", &ddev->kobj);
523         if (!disk->slave_dir) {
524                 ret = -ENOMEM;
525                 goto out_put_holder_dir;
526         }
527
528         ret = blk_register_queue(disk);
529         if (ret)
530                 goto out_put_slave_dir;
531
532         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
533                 ret = bdi_register(disk->bdi, "%u:%u",
534                                    disk->major, disk->first_minor);
535                 if (ret)
536                         goto out_unregister_queue;
537                 bdi_set_owner(disk->bdi, ddev);
538                 ret = sysfs_create_link(&ddev->kobj,
539                                         &disk->bdi->dev->kobj, "bdi");
540                 if (ret)
541                         goto out_unregister_bdi;
542         } else {
543                 /*
544                  * Even if the block_device for a hidden gendisk is not
545                  * registered, it needs to have a valid bd_dev so that the
546                  * freeing of the dynamic major works.
547                  */
548                 disk->part0->bd_dev = MKDEV(disk->major, disk->first_minor);
549         }
550         return 0;
551
552 out_unregister_bdi:
553         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
554                 bdi_unregister(disk->bdi);
555 out_unregister_queue:
556         blk_unregister_queue(disk);
557         rq_qos_exit(disk->queue);
558 out_put_slave_dir:
559         kobject_put(disk->slave_dir);
560         disk->slave_dir = NULL;
561 out_put_holder_dir:
562         kobject_put(disk->part0->bd_holder_dir);
563 out_del_block_link:
564         sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(ddev));
565         pm_runtime_set_memalloc_noio(ddev, false);
566 out_device_del:
567         device_del(ddev);
568 out_free_ext_minor:
569         if (disk->major == BLOCK_EXT_MAJOR)
570                 blk_free_ext_minor(disk->first_minor);
571 out:
572         return ret;
573 }
574
575 /**
576  * add_disk_fwnode - add disk information to kernel list with fwnode
577  * @parent: parent device for the disk
578  * @disk: per-device partitioning information
579  * @groups: Additional per-device sysfs groups
580  * @fwnode: attached disk fwnode
581  *
582  * This function registers the partitioning information in @disk
583  * with the kernel. Also attach a fwnode to the disk device.
584  */
585 int __must_check add_disk_fwnode(struct device *parent, struct gendisk *disk,
586                                  const struct attribute_group **groups,
587                                  struct fwnode_handle *fwnode)
588 {
589         struct blk_mq_tag_set *set;
590         unsigned int memflags;
591         int ret;
592
593         if (queue_is_mq(disk->queue)) {
594                 set = disk->queue->tag_set;
595                 memflags = memalloc_noio_save();
596                 down_read(&set->update_nr_hwq_lock);
597                 ret = __add_disk(parent, disk, groups, fwnode);
598                 up_read(&set->update_nr_hwq_lock);
599                 memalloc_noio_restore(memflags);
600         } else {
601                 ret = __add_disk(parent, disk, groups, fwnode);
602         }
603
604         /*
605          * add_disk_final() needn't to read `nr_hw_queues`, so move it out
606          * of read lock `set->update_nr_hwq_lock` for avoiding unnecessary
607          * lock dependency on `disk->open_mutex` from scanning partition.
608          */
609         if (!ret)
610                 add_disk_final(disk);
611         return ret;
612 }
613 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_disk_fwnode);
614
615 /**
616  * device_add_disk - add disk information to kernel list
617  * @parent: parent device for the disk
618  * @disk: per-device partitioning information
619  * @groups: Additional per-device sysfs groups
620  *
621  * This function registers the partitioning information in @disk
622  * with the kernel.
623  */
624 int __must_check device_add_disk(struct device *parent, struct gendisk *disk,
625                                  const struct attribute_group **groups)
626 {
627         return add_disk_fwnode(parent, disk, groups, NULL);
628 }
629 EXPORT_SYMBOL(device_add_disk);
630
631 static void blk_report_disk_dead(struct gendisk *disk, bool surprise)
632 {
633         struct block_device *bdev;
634         unsigned long idx;
635
636         /*
637          * On surprise disk removal, bdev_mark_dead() may call into file
638          * systems below. Make it clear that we're expecting to not hold
639          * disk->open_mutex.
640          */
641         lockdep_assert_not_held(&disk->open_mutex);
642
643         rcu_read_lock();
644         xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, bdev) {
645                 if (!kobject_get_unless_zero(&bdev->bd_device.kobj))
646                         continue;
647                 rcu_read_unlock();
648
649                 bdev_mark_dead(bdev, surprise);
650
651                 put_device(&bdev->bd_device);
652                 rcu_read_lock();
653         }
654         rcu_read_unlock();
655 }
656
657 static bool __blk_mark_disk_dead(struct gendisk *disk)
658 {
659         /*
660          * Fail any new I/O.
661          */
662         if (test_and_set_bit(GD_DEAD, &disk->state))
663                 return false;
664
665         if (test_bit(GD_OWNS_QUEUE, &disk->state))
666                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, disk->queue);
667
668         /*
669          * Stop buffered writers from dirtying pages that can't be written out.
670          */
671         set_capacity(disk, 0);
672
673         /*
674          * Prevent new I/O from crossing bio_queue_enter().
675          */
676         return blk_queue_start_drain(disk->queue);
677 }
678
679 /**
680  * blk_mark_disk_dead - mark a disk as dead
681  * @disk: disk to mark as dead
682  *
683  * Mark as disk as dead (e.g. surprise removed) and don't accept any new I/O
684  * to this disk.
685  */
686 void blk_mark_disk_dead(struct gendisk *disk)
687 {
688         __blk_mark_disk_dead(disk);
689         blk_report_disk_dead(disk, true);
690 }
691 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mark_disk_dead);
692
693 static void __del_gendisk(struct gendisk *disk)
694 {
695         struct request_queue *q = disk->queue;
696         struct block_device *part;
697         unsigned long idx;
698         bool start_drain;
699
700         might_sleep();
701
702         if (WARN_ON_ONCE(!disk_live(disk) && !(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)))
703                 return;
704
705         disk_del_events(disk);
706
707         /*
708          * Prevent new openers by unlinked the bdev inode.
709          */
710         mutex_lock(&disk->open_mutex);
711         xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part)
712                 bdev_unhash(part);
713         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
714
715         /*
716          * Tell the file system to write back all dirty data and shut down if
717          * it hasn't been notified earlier.
718          */
719         if (!test_bit(GD_DEAD, &disk->state))
720                 blk_report_disk_dead(disk, false);
721
722         /*
723          * Drop all partitions now that the disk is marked dead.
724          */
725         mutex_lock(&disk->open_mutex);
726         start_drain = __blk_mark_disk_dead(disk);
727         if (start_drain)
728                 blk_freeze_acquire_lock(q);
729         xa_for_each_start(&disk->part_tbl, idx, part, 1)
730                 drop_partition(part);
731         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
732
733         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
734                 sysfs_remove_link(&disk_to_dev(disk)->kobj, "bdi");
735
736                 /*
737                  * Unregister bdi before releasing device numbers (as they can
738                  * get reused and we'd get clashes in sysfs).
739                  */
740                 bdi_unregister(disk->bdi);
741         }
742
743         blk_unregister_queue(disk);
744
745         kobject_put(disk->part0->bd_holder_dir);
746         kobject_put(disk->slave_dir);
747         disk->slave_dir = NULL;
748
749         part_stat_set_all(disk->part0, 0);
750         disk->part0->bd_stamp = 0;
751         sysfs_remove_link(block_depr, dev_name(disk_to_dev(disk)));
752         pm_runtime_set_memalloc_noio(disk_to_dev(disk), false);
753         device_del(disk_to_dev(disk));
754
755         blk_mq_freeze_queue_wait(q);
756
757         blk_throtl_cancel_bios(disk);
758
759         blk_sync_queue(q);
760         blk_flush_integrity();
761
762         if (queue_is_mq(q))
763                 blk_mq_cancel_work_sync(q);
764
765         rq_qos_exit(q);
766
767         /*
768          * If the disk does not own the queue, allow using passthrough requests
769          * again.  Else leave the queue frozen to fail all I/O.
770          */
771         if (!test_bit(GD_OWNS_QUEUE, &disk->state))
772                 __blk_mq_unfreeze_queue(q, true);
773         else if (queue_is_mq(q))
774                 blk_mq_exit_queue(q);
775
776         if (start_drain)
777                 blk_unfreeze_release_lock(q);
778 }
779
780 static void disable_elv_switch(struct request_queue *q)
781 {
782         struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
783         WARN_ON_ONCE(!queue_is_mq(q));
784
785         down_write(&set->update_nr_hwq_lock);
786         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NO_ELV_SWITCH, q);
787         up_write(&set->update_nr_hwq_lock);
788 }
789
790 /**
791  * del_gendisk - remove the gendisk
792  * @disk: the struct gendisk to remove
793  *
794  * Removes the gendisk and all its associated resources. This deletes the
795  * partitions associated with the gendisk, and unregisters the associated
796  * request_queue.
797  *
798  * This is the counter to the respective __device_add_disk() call.
799  *
800  * The final removal of the struct gendisk happens when its refcount reaches 0
801  * with put_disk(), which should be called after del_gendisk(), if
802  * __device_add_disk() was used.
803  *
804  * Drivers exist which depend on the release of the gendisk to be synchronous,
805  * it should not be deferred.
806  *
807  * Context: can sleep
808  */
809 void del_gendisk(struct gendisk *disk)
810 {
811         struct blk_mq_tag_set *set;
812         unsigned int memflags;
813
814         if (!queue_is_mq(disk->queue)) {
815                 __del_gendisk(disk);
816         } else {
817                 set = disk->queue->tag_set;
818
819                 disable_elv_switch(disk->queue);
820
821                 memflags = memalloc_noio_save();
822                 down_read(&set->update_nr_hwq_lock);
823                 __del_gendisk(disk);
824                 up_read(&set->update_nr_hwq_lock);
825                 memalloc_noio_restore(memflags);
826         }
827 }
828 EXPORT_SYMBOL(del_gendisk);
829
830 /**
831  * invalidate_disk - invalidate the disk
832  * @disk: the struct gendisk to invalidate
833  *
834  * A helper to invalidates the disk. It will clean the disk's associated
835  * buffer/page caches and reset its internal states so that the disk
836  * can be reused by the drivers.
837  *
838  * Context: can sleep
839  */
840 void invalidate_disk(struct gendisk *disk)
841 {
842         struct block_device *bdev = disk->part0;
843
844         invalidate_bdev(bdev);
845         bdev->bd_mapping->wb_err = 0;
846         set_capacity(disk, 0);
847 }
848 EXPORT_SYMBOL(invalidate_disk);
849
850 /* sysfs access to bad-blocks list. */
851 static ssize_t disk_badblocks_show(struct device *dev,
852                                         struct device_attribute *attr,
853                                         char *page)
854 {
855         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
856
857         if (!disk->bb)
858                 return sysfs_emit(page, "\n");
859
860         return badblocks_show(disk->bb, page, 0);
861 }
862
863 static ssize_t disk_badblocks_store(struct device *dev,
864                                         struct device_attribute *attr,
865                                         const char *page, size_t len)
866 {
867         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
868
869         if (!disk->bb)
870                 return -ENXIO;
871
872         return badblocks_store(disk->bb, page, len, 0);
873 }
874
875 #ifdef CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD
876 static bool blk_probe_dev(dev_t devt)
877 {
878         unsigned int major = MAJOR(devt);
879         struct blk_major_name **n;
880
881         mutex_lock(&major_names_lock);
882         for (n = &major_names[major_to_index(major)]; *n; n = &(*n)->next) {
883                 if ((*n)->major == major && (*n)->probe) {
884                         (*n)->probe(devt);
885                         mutex_unlock(&major_names_lock);
886                         return true;
887                 }
888         }
889         mutex_unlock(&major_names_lock);
890         return false;
891 }
892
893 void blk_request_module(dev_t devt)
894 {
895         int error;
896
897         if (blk_probe_dev(devt))
898                 return;
899
900         error = request_module("block-major-%d-%d", MAJOR(devt), MINOR(devt));
901         /* Make old-style 2.4 aliases work */
902         if (error > 0)
903                 error = request_module("block-major-%d", MAJOR(devt));
904         if (!error)
905                 blk_probe_dev(devt);
906 }
907 #endif /* CONFIG_BLOCK_LEGACY_AUTOLOAD */
908
909 #ifdef CONFIG_PROC_FS
910 /* iterator */
911 static void *disk_seqf_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
912 {
913         loff_t skip = *pos;
914         struct class_dev_iter *iter;
915         struct device *dev;
916
917         iter = kmalloc(sizeof(*iter), GFP_KERNEL);
918         if (!iter)
919                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
920
921         seqf->private = iter;
922         class_dev_iter_init(iter, &block_class, NULL, &disk_type);
923         do {
924                 dev = class_dev_iter_next(iter);
925                 if (!dev)
926                         return NULL;
927         } while (skip--);
928
929         return dev_to_disk(dev);
930 }
931
932 static void *disk_seqf_next(struct seq_file *seqf, void *v, loff_t *pos)
933 {
934         struct device *dev;
935
936         (*pos)++;
937         dev = class_dev_iter_next(seqf->private);
938         if (dev)
939                 return dev_to_disk(dev);
940
941         return NULL;
942 }
943
944 static void disk_seqf_stop(struct seq_file *seqf, void *v)
945 {
946         struct class_dev_iter *iter = seqf->private;
947
948         /* stop is called even after start failed :-( */
949         if (iter) {
950                 class_dev_iter_exit(iter);
951                 kfree(iter);
952                 seqf->private = NULL;
953         }
954 }
955
956 static void *show_partition_start(struct seq_file *seqf, loff_t *pos)
957 {
958         void *p;
959
960         p = disk_seqf_start(seqf, pos);
961         if (!IS_ERR_OR_NULL(p) && !*pos)
962                 seq_puts(seqf, "major minor  #blocks  name\n\n");
963         return p;
964 }
965
966 static int show_partition(struct seq_file *seqf, void *v)
967 {
968         struct gendisk *sgp = v;
969         struct block_device *part;
970         unsigned long idx;
971
972         if (!get_capacity(sgp) || (sgp->flags & GENHD_FL_HIDDEN))
973                 return 0;
974
975         rcu_read_lock();
976         xa_for_each(&sgp->part_tbl, idx, part) {
977                 if (!bdev_nr_sectors(part))
978                         continue;
979                 seq_printf(seqf, "%4d  %7d %10llu %pg\n",
980                            MAJOR(part->bd_dev), MINOR(part->bd_dev),
981                            bdev_nr_sectors(part) >> 1, part);
982         }
983         rcu_read_unlock();
984         return 0;
985 }
986
987 static const struct seq_operations partitions_op = {
988         .start  = show_partition_start,
989         .next   = disk_seqf_next,
990         .stop   = disk_seqf_stop,
991         .show   = show_partition
992 };
993 #endif
994
995 static int __init genhd_device_init(void)
996 {
997         int error;
998
999         error = class_register(&block_class);
1000         if (unlikely(error))
1001                 return error;
1002         blk_dev_init();
1003
1004         register_blkdev(BLOCK_EXT_MAJOR, "blkext");
1005
1006         /* create top-level block dir */
1007         block_depr = kobject_create_and_add("block", NULL);
1008         return 0;
1009 }
1010
1011 subsys_initcall(genhd_device_init);
1012
1013 static ssize_t disk_range_show(struct device *dev,
1014                                struct device_attribute *attr, char *buf)
1015 {
1016         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1017
1018         return sysfs_emit(buf, "%d\n", disk->minors);
1019 }
1020
1021 static ssize_t disk_ext_range_show(struct device *dev,
1022                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1023 {
1024         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1025
1026         return sysfs_emit(buf, "%d\n",
1027                 (disk->flags & GENHD_FL_NO_PART) ? 1 : DISK_MAX_PARTS);
1028 }
1029
1030 static ssize_t disk_removable_show(struct device *dev,
1031                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1032 {
1033         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1034
1035         return sysfs_emit(buf, "%d\n",
1036                        (disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE ? 1 : 0));
1037 }
1038
1039 static ssize_t disk_hidden_show(struct device *dev,
1040                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1041 {
1042         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1043
1044         return sysfs_emit(buf, "%d\n",
1045                        (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN ? 1 : 0));
1046 }
1047
1048 static ssize_t disk_ro_show(struct device *dev,
1049                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
1050 {
1051         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1052
1053         return sysfs_emit(buf, "%d\n", get_disk_ro(disk) ? 1 : 0);
1054 }
1055
1056 ssize_t part_size_show(struct device *dev,
1057                        struct device_attribute *attr, char *buf)
1058 {
1059         return sysfs_emit(buf, "%llu\n", bdev_nr_sectors(dev_to_bdev(dev)));
1060 }
1061
1062 ssize_t part_stat_show(struct device *dev,
1063                        struct device_attribute *attr, char *buf)
1064 {
1065         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
1066         struct disk_stats stat;
1067         unsigned int inflight;
1068
1069         inflight = bdev_count_inflight(bdev);
1070         if (inflight) {
1071                 part_stat_lock();
1072                 update_io_ticks(bdev, jiffies, true);
1073                 part_stat_unlock();
1074         }
1075         part_stat_read_all(bdev, &stat);
1076         return sysfs_emit(buf,
1077                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
1078                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
1079                 "%8u %8u %8u "
1080                 "%8lu %8lu %8llu %8u "
1081                 "%8lu %8u"
1082                 "\n",
1083                 stat.ios[STAT_READ],
1084                 stat.merges[STAT_READ],
1085                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_READ],
1086                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ], NSEC_PER_MSEC),
1087                 stat.ios[STAT_WRITE],
1088                 stat.merges[STAT_WRITE],
1089                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_WRITE],
1090                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE], NSEC_PER_MSEC),
1091                 inflight,
1092                 jiffies_to_msecs(stat.io_ticks),
1093                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
1094                                       stat.nsecs[STAT_WRITE] +
1095                                       stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
1096                                       stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1097                                                 NSEC_PER_MSEC),
1098                 stat.ios[STAT_DISCARD],
1099                 stat.merges[STAT_DISCARD],
1100                 (unsigned long long)stat.sectors[STAT_DISCARD],
1101                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD], NSEC_PER_MSEC),
1102                 stat.ios[STAT_FLUSH],
1103                 (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH], NSEC_PER_MSEC));
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Show the number of IOs issued to driver.
1108  * For bio-based device, started from bdev_start_io_acct();
1109  * For rq-based device, started from blk_mq_start_request();
1110  */
1111 ssize_t part_inflight_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
1112                            char *buf)
1113 {
1114         struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
1115         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1116         unsigned int inflight[2] = {0};
1117
1118         bdev_count_inflight_rw(bdev, inflight, queue_is_mq(q));
1119
1120         return sysfs_emit(buf, "%8u %8u\n", inflight[READ], inflight[WRITE]);
1121 }
1122
1123 static ssize_t disk_capability_show(struct device *dev,
1124                                     struct device_attribute *attr, char *buf)
1125 {
1126         dev_warn_once(dev, "the capability attribute has been deprecated.\n");
1127         return sysfs_emit(buf, "0\n");
1128 }
1129
1130 static ssize_t disk_alignment_offset_show(struct device *dev,
1131                                           struct device_attribute *attr,
1132                                           char *buf)
1133 {
1134         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1135
1136         return sysfs_emit(buf, "%d\n", bdev_alignment_offset(disk->part0));
1137 }
1138
1139 static ssize_t disk_discard_alignment_show(struct device *dev,
1140                                            struct device_attribute *attr,
1141                                            char *buf)
1142 {
1143         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1144
1145         return sysfs_emit(buf, "%d\n", bdev_alignment_offset(disk->part0));
1146 }
1147
1148 static ssize_t diskseq_show(struct device *dev,
1149                             struct device_attribute *attr, char *buf)
1150 {
1151         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1152
1153         return sysfs_emit(buf, "%llu\n", disk->diskseq);
1154 }
1155
1156 static ssize_t partscan_show(struct device *dev,
1157                 struct device_attribute *attr, char *buf)
1158 {
1159         return sysfs_emit(buf, "%u\n", disk_has_partscan(dev_to_disk(dev)));
1160 }
1161
1162 static DEVICE_ATTR(range, 0444, disk_range_show, NULL);
1163 static DEVICE_ATTR(ext_range, 0444, disk_ext_range_show, NULL);
1164 static DEVICE_ATTR(removable, 0444, disk_removable_show, NULL);
1165 static DEVICE_ATTR(hidden, 0444, disk_hidden_show, NULL);
1166 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, disk_ro_show, NULL);
1167 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
1168 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, disk_alignment_offset_show, NULL);
1169 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, disk_discard_alignment_show, NULL);
1170 static DEVICE_ATTR(capability, 0444, disk_capability_show, NULL);
1171 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
1172 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
1173 static DEVICE_ATTR(badblocks, 0644, disk_badblocks_show, disk_badblocks_store);
1174 static DEVICE_ATTR(diskseq, 0444, diskseq_show, NULL);
1175 static DEVICE_ATTR(partscan, 0444, partscan_show, NULL);
1176
1177 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1178 ssize_t part_fail_show(struct device *dev,
1179                        struct device_attribute *attr, char *buf)
1180 {
1181         return sysfs_emit(buf, "%d\n",
1182                        bdev_test_flag(dev_to_bdev(dev), BD_MAKE_IT_FAIL));
1183 }
1184
1185 ssize_t part_fail_store(struct device *dev,
1186                         struct device_attribute *attr,
1187                         const char *buf, size_t count)
1188 {
1189         int i;
1190
1191         if (count > 0 && sscanf(buf, "%d", &i) > 0) {
1192                 if (i)
1193                         bdev_set_flag(dev_to_bdev(dev), BD_MAKE_IT_FAIL);
1194                 else
1195                         bdev_clear_flag(dev_to_bdev(dev), BD_MAKE_IT_FAIL);
1196         }
1197         return count;
1198 }
1199
1200 static struct device_attribute dev_attr_fail =
1201         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
1202 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1203
1204 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1205 static struct device_attribute dev_attr_fail_timeout =
1206         __ATTR(io-timeout-fail, 0644, part_timeout_show, part_timeout_store);
1207 #endif
1208
1209 static struct attribute *disk_attrs[] = {
1210         &dev_attr_range.attr,
1211         &dev_attr_ext_range.attr,
1212         &dev_attr_removable.attr,
1213         &dev_attr_hidden.attr,
1214         &dev_attr_ro.attr,
1215         &dev_attr_size.attr,
1216         &dev_attr_alignment_offset.attr,
1217         &dev_attr_discard_alignment.attr,
1218         &dev_attr_capability.attr,
1219         &dev_attr_stat.attr,
1220         &dev_attr_inflight.attr,
1221         &dev_attr_badblocks.attr,
1222         &dev_attr_events.attr,
1223         &dev_attr_events_async.attr,
1224         &dev_attr_events_poll_msecs.attr,
1225         &dev_attr_diskseq.attr,
1226         &dev_attr_partscan.attr,
1227 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1228         &dev_attr_fail.attr,
1229 #endif
1230 #ifdef CONFIG_FAIL_IO_TIMEOUT
1231         &dev_attr_fail_timeout.attr,
1232 #endif
1233         NULL
1234 };
1235
1236 static umode_t disk_visible(struct kobject *kobj, struct attribute *a, int n)
1237 {
1238         struct device *dev = container_of(kobj, typeof(*dev), kobj);
1239         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1240
1241         if (a == &dev_attr_badblocks.attr && !disk->bb)
1242                 return 0;
1243         return a->mode;
1244 }
1245
1246 static struct attribute_group disk_attr_group = {
1247         .attrs = disk_attrs,
1248         .is_visible = disk_visible,
1249 };
1250
1251 static const struct attribute_group *disk_attr_groups[] = {
1252         &disk_attr_group,
1253 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
1254         &blk_trace_attr_group,
1255 #endif
1256 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
1257         &blk_integrity_attr_group,
1258 #endif
1259         NULL
1260 };
1261
1262 /**
1263  * disk_release - releases all allocated resources of the gendisk
1264  * @dev: the device representing this disk
1265  *
1266  * This function releases all allocated resources of the gendisk.
1267  *
1268  * Drivers which used __device_add_disk() have a gendisk with a request_queue
1269  * assigned. Since the request_queue sits on top of the gendisk for these
1270  * drivers we also call blk_put_queue() for them, and we expect the
1271  * request_queue refcount to reach 0 at this point, and so the request_queue
1272  * will also be freed prior to the disk.
1273  *
1274  * Context: can sleep
1275  */
1276 static void disk_release(struct device *dev)
1277 {
1278         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1279
1280         might_sleep();
1281         WARN_ON_ONCE(disk_live(disk));
1282
1283         blk_trace_remove(disk->queue);
1284
1285         /*
1286          * To undo the all initialization from blk_mq_init_allocated_queue in
1287          * case of a probe failure where add_disk is never called we have to
1288          * call blk_mq_exit_queue here. We can't do this for the more common
1289          * teardown case (yet) as the tagset can be gone by the time the disk
1290          * is released once it was added.
1291          */
1292         if (queue_is_mq(disk->queue) &&
1293             test_bit(GD_OWNS_QUEUE, &disk->state) &&
1294             !test_bit(GD_ADDED, &disk->state))
1295                 blk_mq_exit_queue(disk->queue);
1296
1297         blkcg_exit_disk(disk);
1298
1299         bioset_exit(&disk->bio_split);
1300
1301         disk_release_events(disk);
1302         kfree(disk->random);
1303         disk_free_zone_resources(disk);
1304         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1305
1306         disk->queue->disk = NULL;
1307         blk_put_queue(disk->queue);
1308
1309         if (test_bit(GD_ADDED, &disk->state) && disk->fops->free_disk)
1310                 disk->fops->free_disk(disk);
1311
1312         bdev_drop(disk->part0); /* frees the disk */
1313 }
1314
1315 static int block_uevent(const struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
1316 {
1317         const struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1318
1319         return add_uevent_var(env, "DISKSEQ=%llu", disk->diskseq);
1320 }
1321
1322 const struct class block_class = {
1323         .name           = "block",
1324         .dev_uevent     = block_uevent,
1325 };
1326
1327 static char *block_devnode(const struct device *dev, umode_t *mode,
1328                            kuid_t *uid, kgid_t *gid)
1329 {
1330         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
1331
1332         if (disk->fops->devnode)
1333                 return disk->fops->devnode(disk, mode);
1334         return NULL;
1335 }
1336
1337 const struct device_type disk_type = {
1338         .name           = "disk",
1339         .groups         = disk_attr_groups,
1340         .release        = disk_release,
1341         .devnode        = block_devnode,
1342 };
1343
1344 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1345 /*
1346  * aggregate disk stat collector.  Uses the same stats that the sysfs
1347  * entries do, above, but makes them available through one seq_file.
1348  *
1349  * The output looks suspiciously like /proc/partitions with a bunch of
1350  * extra fields.
1351  */
1352 static int diskstats_show(struct seq_file *seqf, void *v)
1353 {
1354         struct gendisk *gp = v;
1355         struct block_device *hd;
1356         unsigned int inflight;
1357         struct disk_stats stat;
1358         unsigned long idx;
1359
1360         /*
1361         if (&disk_to_dev(gp)->kobj.entry == block_class.devices.next)
1362                 seq_puts(seqf,  "major minor name"
1363                                 "     rio rmerge rsect ruse wio wmerge "
1364                                 "wsect wuse running use aveq"
1365                                 "\n\n");
1366         */
1367
1368         rcu_read_lock();
1369         xa_for_each(&gp->part_tbl, idx, hd) {
1370                 if (bdev_is_partition(hd) && !bdev_nr_sectors(hd))
1371                         continue;
1372
1373                 inflight = bdev_count_inflight(hd);
1374                 if (inflight) {
1375                         part_stat_lock();
1376                         update_io_ticks(hd, jiffies, true);
1377                         part_stat_unlock();
1378                 }
1379                 part_stat_read_all(hd, &stat);
1380                 seq_put_decimal_ull_width(seqf, "",  MAJOR(hd->bd_dev), 4);
1381                 seq_put_decimal_ull_width(seqf, " ", MINOR(hd->bd_dev), 7);
1382                 seq_printf(seqf, " %pg", hd);
1383                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", stat.ios[STAT_READ]);
1384                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", stat.merges[STAT_READ]);
1385                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", stat.sectors[STAT_READ]);
1386                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ],
1387                                                                      NSEC_PER_MSEC));
1388                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", stat.ios[STAT_WRITE]);
1389                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", stat.merges[STAT_WRITE]);
1390                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", stat.sectors[STAT_WRITE]);
1391                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_WRITE],
1392                                                                      NSEC_PER_MSEC));
1393                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", inflight);
1394                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", jiffies_to_msecs(stat.io_ticks));
1395                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_READ] +
1396                                                                      stat.nsecs[STAT_WRITE] +
1397                                                                      stat.nsecs[STAT_DISCARD] +
1398                                                                      stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1399                                                                      NSEC_PER_MSEC));
1400                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", stat.ios[STAT_DISCARD]);
1401                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", stat.merges[STAT_DISCARD]);
1402                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", stat.sectors[STAT_DISCARD]);
1403                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_DISCARD],
1404                                                                      NSEC_PER_MSEC));
1405                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", stat.ios[STAT_FLUSH]);
1406                 seq_put_decimal_ull(seqf, " ", (unsigned int)div_u64(stat.nsecs[STAT_FLUSH],
1407                                                                      NSEC_PER_MSEC));
1408                 seq_putc(seqf, '\n');
1409         }
1410         rcu_read_unlock();
1411
1412         return 0;
1413 }
1414
1415 static const struct seq_operations diskstats_op = {
1416         .start  = disk_seqf_start,
1417         .next   = disk_seqf_next,
1418         .stop   = disk_seqf_stop,
1419         .show   = diskstats_show
1420 };
1421
1422 static int __init proc_genhd_init(void)
1423 {
1424         proc_create_seq("diskstats", 0, NULL, &diskstats_op);
1425         proc_create_seq("partitions", 0, NULL, &partitions_op);
1426         return 0;
1427 }
1428 module_init(proc_genhd_init);
1429 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1430
1431 dev_t part_devt(struct gendisk *disk, u8 partno)
1432 {
1433         struct block_device *part;
1434         dev_t devt = 0;
1435
1436         rcu_read_lock();
1437         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
1438         if (part)
1439                 devt = part->bd_dev;
1440         rcu_read_unlock();
1441
1442         return devt;
1443 }
1444
1445 struct gendisk *__alloc_disk_node(struct request_queue *q, int node_id,
1446                 struct lock_class_key *lkclass)
1447 {
1448         struct gendisk *disk;
1449
1450         disk = kzalloc_node(sizeof(struct gendisk), GFP_KERNEL, node_id);
1451         if (!disk)
1452                 return NULL;
1453
1454         if (bioset_init(&disk->bio_split, BIO_POOL_SIZE, 0, 0))
1455                 goto out_free_disk;
1456
1457         disk->bdi = bdi_alloc(node_id);
1458         if (!disk->bdi)
1459                 goto out_free_bioset;
1460
1461         /* bdev_alloc() might need the queue, set before the first call */
1462         disk->queue = q;
1463
1464         disk->part0 = bdev_alloc(disk, 0);
1465         if (!disk->part0)
1466                 goto out_free_bdi;
1467
1468         disk->node_id = node_id;
1469         mutex_init(&disk->open_mutex);
1470         xa_init(&disk->part_tbl);
1471         if (xa_insert(&disk->part_tbl, 0, disk->part0, GFP_KERNEL))
1472                 goto out_destroy_part_tbl;
1473
1474         if (blkcg_init_disk(disk))
1475                 goto out_erase_part0;
1476
1477         disk_init_zone_resources(disk);
1478         rand_initialize_disk(disk);
1479         disk_to_dev(disk)->class = &block_class;
1480         disk_to_dev(disk)->type = &disk_type;
1481         device_initialize(disk_to_dev(disk));
1482         inc_diskseq(disk);
1483         q->disk = disk;
1484         lockdep_init_map(&disk->lockdep_map, "(bio completion)", lkclass, 0);
1485 #ifdef CONFIG_BLOCK_HOLDER_DEPRECATED
1486         INIT_LIST_HEAD(&disk->slave_bdevs);
1487 #endif
1488         mutex_init(&disk->rqos_state_mutex);
1489         return disk;
1490
1491 out_erase_part0:
1492         xa_erase(&disk->part_tbl, 0);
1493 out_destroy_part_tbl:
1494         xa_destroy(&disk->part_tbl);
1495         disk->part0->bd_disk = NULL;
1496         bdev_drop(disk->part0);
1497 out_free_bdi:
1498         bdi_put(disk->bdi);
1499 out_free_bioset:
1500         bioset_exit(&disk->bio_split);
1501 out_free_disk:
1502         kfree(disk);
1503         return NULL;
1504 }
1505
1506 struct gendisk *__blk_alloc_disk(struct queue_limits *lim, int node,
1507                 struct lock_class_key *lkclass)
1508 {
1509         struct queue_limits default_lim = { };
1510         struct request_queue *q;
1511         struct gendisk *disk;
1512
1513         q = blk_alloc_queue(lim ? lim : &default_lim, node);
1514         if (IS_ERR(q))
1515                 return ERR_CAST(q);
1516
1517         disk = __alloc_disk_node(q, node, lkclass);
1518         if (!disk) {
1519                 blk_put_queue(q);
1520                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1521         }
1522         set_bit(GD_OWNS_QUEUE, &disk->state);
1523         return disk;
1524 }
1525 EXPORT_SYMBOL(__blk_alloc_disk);
1526
1527 /**
1528  * put_disk - decrements the gendisk refcount
1529  * @disk: the struct gendisk to decrement the refcount for
1530  *
1531  * This decrements the refcount for the struct gendisk. When this reaches 0
1532  * we'll have disk_release() called.
1533  *
1534  * Note: for blk-mq disk put_disk must be called before freeing the tag_set
1535  * when handling probe errors (that is before add_disk() is called).
1536  *
1537  * Context: Any context, but the last reference must not be dropped from
1538  *          atomic context.
1539  */
1540 void put_disk(struct gendisk *disk)
1541 {
1542         if (disk)
1543                 put_device(disk_to_dev(disk));
1544 }
1545 EXPORT_SYMBOL(put_disk);
1546
1547 static void set_disk_ro_uevent(struct gendisk *gd, int ro)
1548 {
1549         char event[] = "DISK_RO=1";
1550         char *envp[] = { event, NULL };
1551
1552         if (!ro)
1553                 event[8] = '0';
1554         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(gd)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
1555 }
1556
1557 /**
1558  * set_disk_ro - set a gendisk read-only
1559  * @disk:       gendisk to operate on
1560  * @read_only:  %true to set the disk read-only, %false set the disk read/write
1561  *
1562  * This function is used to indicate whether a given disk device should have its
1563  * read-only flag set. set_disk_ro() is typically used by device drivers to
1564  * indicate whether the underlying physical device is write-protected.
1565  */
1566 void set_disk_ro(struct gendisk *disk, bool read_only)
1567 {
1568         if (read_only) {
1569                 if (test_and_set_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1570                         return;
1571         } else {
1572                 if (!test_and_clear_bit(GD_READ_ONLY, &disk->state))
1573                         return;
1574         }
1575         set_disk_ro_uevent(disk, read_only);
1576 }
1577 EXPORT_SYMBOL(set_disk_ro);
1578
1579 void inc_diskseq(struct gendisk *disk)
1580 {
1581         disk->diskseq = atomic64_inc_return(&diskseq);
1582 }