815ed33caa1b86d22dccf2bf1593f5c85aad7597
[linux-block.git] / block / partitions / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 1991-1998  Linus Torvalds
4  * Re-organised Feb 1998 Russell King
5  * Copyright (C) 2020 Christoph Hellwig
6  */
7 #include <linux/fs.h>
8 #include <linux/major.h>
9 #include <linux/slab.h>
10 #include <linux/ctype.h>
11 #include <linux/vmalloc.h>
12 #include <linux/raid/detect.h>
13 #include "check.h"
14
15 static int (*const check_part[])(struct parsed_partitions *) = {
16         /*
17          * Probe partition formats with tables at disk address 0
18          * that also have an ADFS boot block at 0xdc0.
19          */
20 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_ICS
21         adfspart_check_ICS,
22 #endif
23 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_POWERTEC
24         adfspart_check_POWERTEC,
25 #endif
26 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_EESOX
27         adfspart_check_EESOX,
28 #endif
29
30         /*
31          * Now move on to formats that only have partition info at
32          * disk address 0xdc0.  Since these may also have stale
33          * PC/BIOS partition tables, they need to come before
34          * the msdos entry.
35          */
36 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_CUMANA
37         adfspart_check_CUMANA,
38 #endif
39 #ifdef CONFIG_ACORN_PARTITION_ADFS
40         adfspart_check_ADFS,
41 #endif
42
43 #ifdef CONFIG_CMDLINE_PARTITION
44         cmdline_partition,
45 #endif
46 #ifdef CONFIG_OF_PARTITION
47         of_partition,           /* cmdline have priority to OF */
48 #endif
49 #ifdef CONFIG_EFI_PARTITION
50         efi_partition,          /* this must come before msdos */
51 #endif
52 #ifdef CONFIG_SGI_PARTITION
53         sgi_partition,
54 #endif
55 #ifdef CONFIG_LDM_PARTITION
56         ldm_partition,          /* this must come before msdos */
57 #endif
58 #ifdef CONFIG_MSDOS_PARTITION
59         msdos_partition,
60 #endif
61 #ifdef CONFIG_OSF_PARTITION
62         osf_partition,
63 #endif
64 #ifdef CONFIG_SUN_PARTITION
65         sun_partition,
66 #endif
67 #ifdef CONFIG_AMIGA_PARTITION
68         amiga_partition,
69 #endif
70 #ifdef CONFIG_ATARI_PARTITION
71         atari_partition,
72 #endif
73 #ifdef CONFIG_MAC_PARTITION
74         mac_partition,
75 #endif
76 #ifdef CONFIG_ULTRIX_PARTITION
77         ultrix_partition,
78 #endif
79 #ifdef CONFIG_IBM_PARTITION
80         ibm_partition,
81 #endif
82 #ifdef CONFIG_KARMA_PARTITION
83         karma_partition,
84 #endif
85 #ifdef CONFIG_SYSV68_PARTITION
86         sysv68_partition,
87 #endif
88         NULL
89 };
90
91 static struct parsed_partitions *allocate_partitions(struct gendisk *hd)
92 {
93         struct parsed_partitions *state;
94         int nr = DISK_MAX_PARTS;
95
96         state = kzalloc(sizeof(*state), GFP_KERNEL);
97         if (!state)
98                 return NULL;
99
100         state->parts = vzalloc(array_size(nr, sizeof(state->parts[0])));
101         if (!state->parts) {
102                 kfree(state);
103                 return NULL;
104         }
105
106         state->limit = nr;
107
108         return state;
109 }
110
111 static void free_partitions(struct parsed_partitions *state)
112 {
113         vfree(state->parts);
114         kfree(state);
115 }
116
117 static struct parsed_partitions *check_partition(struct gendisk *hd)
118 {
119         struct parsed_partitions *state;
120         int i, res, err;
121
122         state = allocate_partitions(hd);
123         if (!state)
124                 return NULL;
125         state->pp_buf = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
126         if (!state->pp_buf) {
127                 free_partitions(state);
128                 return NULL;
129         }
130         state->pp_buf[0] = '\0';
131
132         state->disk = hd;
133         snprintf(state->name, BDEVNAME_SIZE, "%s", hd->disk_name);
134         snprintf(state->pp_buf, PAGE_SIZE, " %s:", state->name);
135         if (isdigit(state->name[strlen(state->name)-1]))
136                 sprintf(state->name, "p");
137
138         i = res = err = 0;
139         while (!res && check_part[i]) {
140                 memset(state->parts, 0, state->limit * sizeof(state->parts[0]));
141                 res = check_part[i++](state);
142                 if (res < 0) {
143                         /*
144                          * We have hit an I/O error which we don't report now.
145                          * But record it, and let the others do their job.
146                          */
147                         err = res;
148                         res = 0;
149                 }
150
151         }
152         if (res > 0) {
153                 printk(KERN_INFO "%s", state->pp_buf);
154
155                 free_page((unsigned long)state->pp_buf);
156                 return state;
157         }
158         if (state->access_beyond_eod)
159                 err = -ENOSPC;
160         /*
161          * The partition is unrecognized. So report I/O errors if there were any
162          */
163         if (err)
164                 res = err;
165         if (res) {
166                 strlcat(state->pp_buf,
167                         " unable to read partition table\n", PAGE_SIZE);
168                 printk(KERN_INFO "%s", state->pp_buf);
169         }
170
171         free_page((unsigned long)state->pp_buf);
172         free_partitions(state);
173         return ERR_PTR(res);
174 }
175
176 static ssize_t part_partition_show(struct device *dev,
177                                    struct device_attribute *attr, char *buf)
178 {
179         return sprintf(buf, "%d\n", bdev_partno(dev_to_bdev(dev)));
180 }
181
182 static ssize_t part_start_show(struct device *dev,
183                                struct device_attribute *attr, char *buf)
184 {
185         return sprintf(buf, "%llu\n", dev_to_bdev(dev)->bd_start_sect);
186 }
187
188 static ssize_t part_ro_show(struct device *dev,
189                             struct device_attribute *attr, char *buf)
190 {
191         return sprintf(buf, "%d\n", bdev_read_only(dev_to_bdev(dev)));
192 }
193
194 static ssize_t part_alignment_offset_show(struct device *dev,
195                                           struct device_attribute *attr, char *buf)
196 {
197         return sprintf(buf, "%u\n", bdev_alignment_offset(dev_to_bdev(dev)));
198 }
199
200 static ssize_t part_discard_alignment_show(struct device *dev,
201                                            struct device_attribute *attr, char *buf)
202 {
203         return sprintf(buf, "%u\n", bdev_discard_alignment(dev_to_bdev(dev)));
204 }
205
206 static DEVICE_ATTR(partition, 0444, part_partition_show, NULL);
207 static DEVICE_ATTR(start, 0444, part_start_show, NULL);
208 static DEVICE_ATTR(size, 0444, part_size_show, NULL);
209 static DEVICE_ATTR(ro, 0444, part_ro_show, NULL);
210 static DEVICE_ATTR(alignment_offset, 0444, part_alignment_offset_show, NULL);
211 static DEVICE_ATTR(discard_alignment, 0444, part_discard_alignment_show, NULL);
212 static DEVICE_ATTR(stat, 0444, part_stat_show, NULL);
213 static DEVICE_ATTR(inflight, 0444, part_inflight_show, NULL);
214 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
215 static struct device_attribute dev_attr_fail =
216         __ATTR(make-it-fail, 0644, part_fail_show, part_fail_store);
217 #endif
218
219 static struct attribute *part_attrs[] = {
220         &dev_attr_partition.attr,
221         &dev_attr_start.attr,
222         &dev_attr_size.attr,
223         &dev_attr_ro.attr,
224         &dev_attr_alignment_offset.attr,
225         &dev_attr_discard_alignment.attr,
226         &dev_attr_stat.attr,
227         &dev_attr_inflight.attr,
228 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
229         &dev_attr_fail.attr,
230 #endif
231         NULL
232 };
233
234 static const struct attribute_group part_attr_group = {
235         .attrs = part_attrs,
236 };
237
238 static const struct attribute_group *part_attr_groups[] = {
239         &part_attr_group,
240 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
241         &blk_trace_attr_group,
242 #endif
243         NULL
244 };
245
246 static void part_release(struct device *dev)
247 {
248         put_disk(dev_to_bdev(dev)->bd_disk);
249         bdev_drop(dev_to_bdev(dev));
250 }
251
252 static int part_uevent(const struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
253 {
254         const struct block_device *part = dev_to_bdev(dev);
255
256         add_uevent_var(env, "PARTN=%u", bdev_partno(part));
257         if (part->bd_meta_info && part->bd_meta_info->volname[0])
258                 add_uevent_var(env, "PARTNAME=%s", part->bd_meta_info->volname);
259         if (part->bd_meta_info && part->bd_meta_info->uuid[0])
260                 add_uevent_var(env, "PARTUUID=%s", part->bd_meta_info->uuid);
261         return 0;
262 }
263
264 const struct device_type part_type = {
265         .name           = "partition",
266         .groups         = part_attr_groups,
267         .release        = part_release,
268         .uevent         = part_uevent,
269 };
270
271 void drop_partition(struct block_device *part)
272 {
273         lockdep_assert_held(&part->bd_disk->open_mutex);
274
275         xa_erase(&part->bd_disk->part_tbl, bdev_partno(part));
276         kobject_put(part->bd_holder_dir);
277
278         device_del(&part->bd_device);
279         put_device(&part->bd_device);
280 }
281
282 static ssize_t whole_disk_show(struct device *dev,
283                                struct device_attribute *attr, char *buf)
284 {
285         return 0;
286 }
287 static const DEVICE_ATTR(whole_disk, 0444, whole_disk_show, NULL);
288
289 /*
290  * Must be called either with open_mutex held, before a disk can be opened or
291  * after all disk users are gone.
292  */
293 static struct block_device *add_partition(struct gendisk *disk, int partno,
294                                 sector_t start, sector_t len, int flags,
295                                 struct partition_meta_info *info)
296 {
297         dev_t devt = MKDEV(0, 0);
298         struct device *ddev = disk_to_dev(disk);
299         struct device *pdev;
300         struct block_device *bdev;
301         const char *dname;
302         int err;
303
304         lockdep_assert_held(&disk->open_mutex);
305
306         if (partno >= DISK_MAX_PARTS)
307                 return ERR_PTR(-EINVAL);
308
309         /*
310          * Partitions are not supported on zoned block devices that are used as
311          * such.
312          */
313         if (bdev_is_zoned(disk->part0)) {
314                 pr_warn("%s: partitions not supported on host managed zoned block device\n",
315                         disk->disk_name);
316                 return ERR_PTR(-ENXIO);
317         }
318
319         if (xa_load(&disk->part_tbl, partno))
320                 return ERR_PTR(-EBUSY);
321
322         /* ensure we always have a reference to the whole disk */
323         get_device(disk_to_dev(disk));
324
325         err = -ENOMEM;
326         bdev = bdev_alloc(disk, partno);
327         if (!bdev)
328                 goto out_put_disk;
329
330         bdev->bd_start_sect = start;
331         bdev_set_nr_sectors(bdev, len);
332
333         pdev = &bdev->bd_device;
334         dname = dev_name(ddev);
335         if (isdigit(dname[strlen(dname) - 1]))
336                 dev_set_name(pdev, "%sp%d", dname, partno);
337         else
338                 dev_set_name(pdev, "%s%d", dname, partno);
339
340         device_initialize(pdev);
341         pdev->class = &block_class;
342         pdev->type = &part_type;
343         pdev->parent = ddev;
344
345         /* in consecutive minor range? */
346         if (bdev_partno(bdev) < disk->minors) {
347                 devt = MKDEV(disk->major, disk->first_minor + bdev_partno(bdev));
348         } else {
349                 err = blk_alloc_ext_minor();
350                 if (err < 0)
351                         goto out_put;
352                 devt = MKDEV(BLOCK_EXT_MAJOR, err);
353         }
354         pdev->devt = devt;
355
356         if (info) {
357                 err = -ENOMEM;
358                 bdev->bd_meta_info = kmemdup(info, sizeof(*info), GFP_KERNEL);
359                 if (!bdev->bd_meta_info)
360                         goto out_put;
361         }
362
363         /* delay uevent until 'holders' subdir is created */
364         dev_set_uevent_suppress(pdev, 1);
365         err = device_add(pdev);
366         if (err)
367                 goto out_put;
368
369         err = -ENOMEM;
370         bdev->bd_holder_dir = kobject_create_and_add("holders", &pdev->kobj);
371         if (!bdev->bd_holder_dir)
372                 goto out_del;
373
374         dev_set_uevent_suppress(pdev, 0);
375         if (flags & ADDPART_FLAG_WHOLEDISK) {
376                 err = device_create_file(pdev, &dev_attr_whole_disk);
377                 if (err)
378                         goto out_del;
379         }
380
381         if (flags & ADDPART_FLAG_READONLY)
382                 bdev_set_flag(bdev, BD_READ_ONLY);
383
384         /* everything is up and running, commence */
385         err = xa_insert(&disk->part_tbl, partno, bdev, GFP_KERNEL);
386         if (err)
387                 goto out_del;
388         bdev_add(bdev, devt);
389
390         /* suppress uevent if the disk suppresses it */
391         if (!dev_get_uevent_suppress(ddev))
392                 kobject_uevent(&pdev->kobj, KOBJ_ADD);
393         return bdev;
394
395 out_del:
396         kobject_put(bdev->bd_holder_dir);
397         device_del(pdev);
398 out_put:
399         put_device(pdev);
400         return ERR_PTR(err);
401 out_put_disk:
402         put_disk(disk);
403         return ERR_PTR(err);
404 }
405
406 static bool partition_overlaps(struct gendisk *disk, sector_t start,
407                 sector_t length, int skip_partno)
408 {
409         struct block_device *part;
410         bool overlap = false;
411         unsigned long idx;
412
413         rcu_read_lock();
414         xa_for_each_start(&disk->part_tbl, idx, part, 1) {
415                 if (bdev_partno(part) != skip_partno &&
416                     start < part->bd_start_sect + bdev_nr_sectors(part) &&
417                     start + length > part->bd_start_sect) {
418                         overlap = true;
419                         break;
420                 }
421         }
422         rcu_read_unlock();
423
424         return overlap;
425 }
426
427 int bdev_add_partition(struct gendisk *disk, int partno, sector_t start,
428                 sector_t length)
429 {
430         struct block_device *part;
431         int ret;
432
433         mutex_lock(&disk->open_mutex);
434         if (!disk_live(disk)) {
435                 ret = -ENXIO;
436                 goto out;
437         }
438
439         if (disk->flags & GENHD_FL_NO_PART) {
440                 ret = -EINVAL;
441                 goto out;
442         }
443
444         if (partition_overlaps(disk, start, length, -1)) {
445                 ret = -EBUSY;
446                 goto out;
447         }
448
449         part = add_partition(disk, partno, start, length,
450                         ADDPART_FLAG_NONE, NULL);
451         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(part);
452 out:
453         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
454         return ret;
455 }
456
457 int bdev_del_partition(struct gendisk *disk, int partno)
458 {
459         struct block_device *part = NULL;
460         int ret = -ENXIO;
461
462         mutex_lock(&disk->open_mutex);
463         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
464         if (!part)
465                 goto out_unlock;
466
467         ret = -EBUSY;
468         if (atomic_read(&part->bd_openers))
469                 goto out_unlock;
470
471         /*
472          * We verified that @part->bd_openers is zero above and so
473          * @part->bd_holder{_ops} can't be set. And since we hold
474          * @disk->open_mutex the device can't be claimed by anyone.
475          *
476          * So no need to call @part->bd_holder_ops->mark_dead() here.
477          * Just delete the partition and invalidate it.
478          */
479
480         bdev_unhash(part);
481         invalidate_bdev(part);
482         drop_partition(part);
483         ret = 0;
484 out_unlock:
485         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
486         return ret;
487 }
488
489 int bdev_resize_partition(struct gendisk *disk, int partno, sector_t start,
490                 sector_t length)
491 {
492         struct block_device *part = NULL;
493         int ret = -ENXIO;
494
495         mutex_lock(&disk->open_mutex);
496         part = xa_load(&disk->part_tbl, partno);
497         if (!part)
498                 goto out_unlock;
499
500         ret = -EINVAL;
501         if (start != part->bd_start_sect)
502                 goto out_unlock;
503
504         ret = -EBUSY;
505         if (partition_overlaps(disk, start, length, partno))
506                 goto out_unlock;
507
508         bdev_set_nr_sectors(part, length);
509
510         ret = 0;
511 out_unlock:
512         mutex_unlock(&disk->open_mutex);
513         return ret;
514 }
515
516 static bool disk_unlock_native_capacity(struct gendisk *disk)
517 {
518         if (!disk->fops->unlock_native_capacity ||
519             test_and_set_bit(GD_NATIVE_CAPACITY, &disk->state)) {
520                 printk(KERN_CONT "truncated\n");
521                 return false;
522         }
523
524         printk(KERN_CONT "enabling native capacity\n");
525         disk->fops->unlock_native_capacity(disk);
526         return true;
527 }
528
529 static bool blk_add_partition(struct gendisk *disk,
530                 struct parsed_partitions *state, int p)
531 {
532         sector_t size = state->parts[p].size;
533         sector_t from = state->parts[p].from;
534         struct block_device *part;
535
536         if (!size)
537                 return true;
538
539         if (from >= get_capacity(disk)) {
540                 printk(KERN_WARNING
541                        "%s: p%d start %llu is beyond EOD, ",
542                        disk->disk_name, p, (unsigned long long) from);
543                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
544                         return false;
545                 return true;
546         }
547
548         if (from + size > get_capacity(disk)) {
549                 printk(KERN_WARNING
550                        "%s: p%d size %llu extends beyond EOD, ",
551                        disk->disk_name, p, (unsigned long long) size);
552
553                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
554                         return false;
555
556                 /*
557                  * We can not ignore partitions of broken tables created by for
558                  * example camera firmware, but we limit them to the end of the
559                  * disk to avoid creating invalid block devices.
560                  */
561                 size = get_capacity(disk) - from;
562         }
563
564         part = add_partition(disk, p, from, size, state->parts[p].flags,
565                              &state->parts[p].info);
566         if (IS_ERR(part)) {
567                 if (PTR_ERR(part) != -ENXIO) {
568                         printk(KERN_ERR " %s: p%d could not be added: %pe\n",
569                                disk->disk_name, p, part);
570                 }
571                 return true;
572         }
573
574         if (IS_BUILTIN(CONFIG_BLK_DEV_MD) &&
575             (state->parts[p].flags & ADDPART_FLAG_RAID))
576                 md_autodetect_dev(part->bd_dev);
577
578         return true;
579 }
580
581 static int blk_add_partitions(struct gendisk *disk)
582 {
583         struct parsed_partitions *state;
584         int ret = -EAGAIN, p;
585
586         if (!disk_has_partscan(disk))
587                 return 0;
588
589         state = check_partition(disk);
590         if (!state)
591                 return 0;
592         if (IS_ERR(state)) {
593                 /*
594                  * I/O error reading the partition table.  If we tried to read
595                  * beyond EOD, retry after unlocking the native capacity.
596                  */
597                 if (PTR_ERR(state) == -ENOSPC) {
598                         printk(KERN_WARNING "%s: partition table beyond EOD, ",
599                                disk->disk_name);
600                         if (disk_unlock_native_capacity(disk))
601                                 return -EAGAIN;
602                 }
603                 return -EIO;
604         }
605
606         /*
607          * Partitions are not supported on host managed zoned block devices.
608          */
609         if (bdev_is_zoned(disk->part0)) {
610                 pr_warn("%s: ignoring partition table on host managed zoned block device\n",
611                         disk->disk_name);
612                 ret = 0;
613                 goto out_free_state;
614         }
615
616         /*
617          * If we read beyond EOD, try unlocking native capacity even if the
618          * partition table was successfully read as we could be missing some
619          * partitions.
620          */
621         if (state->access_beyond_eod) {
622                 printk(KERN_WARNING
623                        "%s: partition table partially beyond EOD, ",
624                        disk->disk_name);
625                 if (disk_unlock_native_capacity(disk))
626                         goto out_free_state;
627         }
628
629         /* tell userspace that the media / partition table may have changed */
630         kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
631
632         for (p = 1; p < state->limit; p++)
633                 if (!blk_add_partition(disk, state, p))
634                         goto out_free_state;
635
636         ret = 0;
637 out_free_state:
638         free_partitions(state);
639         return ret;
640 }
641
642 int bdev_disk_changed(struct gendisk *disk, bool invalidate)
643 {
644         struct block_device *part;
645         unsigned long idx;
646         int ret = 0;
647
648         lockdep_assert_held(&disk->open_mutex);
649
650         if (!disk_live(disk))
651                 return -ENXIO;
652
653 rescan:
654         if (disk->open_partitions)
655                 return -EBUSY;
656         sync_blockdev(disk->part0);
657         invalidate_bdev(disk->part0);
658
659         xa_for_each_start(&disk->part_tbl, idx, part, 1) {
660                 /*
661                  * Remove the block device from the inode hash, so that
662                  * it cannot be looked up any more even when openers
663                  * still hold references.
664                  */
665                 bdev_unhash(part);
666
667                 /*
668                  * If @disk->open_partitions isn't elevated but there's
669                  * still an active holder of that block device things
670                  * are broken.
671                  */
672                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&part->bd_openers));
673                 invalidate_bdev(part);
674                 drop_partition(part);
675         }
676         clear_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state);
677
678         /*
679          * Historically we only set the capacity to zero for devices that
680          * support partitions (independ of actually having partitions created).
681          * Doing that is rather inconsistent, but changing it broke legacy
682          * udisks polling for legacy ide-cdrom devices.  Use the crude check
683          * below to get the sane behavior for most device while not breaking
684          * userspace for this particular setup.
685          */
686         if (invalidate) {
687                 if (!(disk->flags & GENHD_FL_NO_PART) ||
688                     !(disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE))
689                         set_capacity(disk, 0);
690         }
691
692         if (get_capacity(disk)) {
693                 ret = blk_add_partitions(disk);
694                 if (ret == -EAGAIN)
695                         goto rescan;
696         } else if (invalidate) {
697                 /*
698                  * Tell userspace that the media / partition table may have
699                  * changed.
700                  */
701                 kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
702         }
703
704         return ret;
705 }
706 /*
707  * Only exported for loop and dasd for historic reasons.  Don't use in new
708  * code!
709  */
710 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_disk_changed);
711
712 void *read_part_sector(struct parsed_partitions *state, sector_t n, Sector *p)
713 {
714         struct address_space *mapping = state->disk->part0->bd_mapping;
715         struct folio *folio;
716
717         if (n >= get_capacity(state->disk)) {
718                 state->access_beyond_eod = true;
719                 goto out;
720         }
721
722         folio = read_mapping_folio(mapping, n >> PAGE_SECTORS_SHIFT, NULL);
723         if (IS_ERR(folio))
724                 goto out;
725
726         p->v = folio;
727         return folio_address(folio) + offset_in_folio(folio, n * SECTOR_SIZE);
728 out:
729         p->v = NULL;
730         return NULL;
731 }