fs/zonefs/super.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Simple file system for zoned block devices exposing zones as files.
   4  *
   5  * Copyright (C) 2019 Western Digital Corporation or its affiliates.
   6  */
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <linux/pagemap.h>
   9 #include <linux/magic.h>
  10 #include <linux/iomap.h>
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/slab.h>
  13 #include <linux/blkdev.h>
  14 #include <linux/statfs.h>
  15 #include <linux/writeback.h>
  16 #include <linux/quotaops.h>
  17 #include <linux/seq_file.h>
  18 #include <linux/parser.h>
  19 #include <linux/uio.h>
  20 #include <linux/mman.h>
  21 #include <linux/sched/mm.h>
  22 #include <linux/crc32.h>
  23 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  24
  25 #include "zonefs.h"
  26
  27 #define CREATE_TRACE_POINTS
  28 #include "trace.h"
  29
  30 /*
  31  * Get the name of a zone group directory.
  32  */
  33 static const char *zonefs_zgroup_name(enum zonefs_ztype ztype)
  34 {
  35         switch (ztype) {
  36         case ZONEFS_ZTYPE_CNV:
  37                 return "cnv";
  38         case ZONEFS_ZTYPE_SEQ:
  39                 return "seq";
  40         default:
  41                 WARN_ON_ONCE(1);
  42                 return "???";
  43         }
  44 }
  45
  46 /*
  47  * Manage the active zone count.
  48  */
  49 static void zonefs_account_active(struct super_block *sb,
  50                                   struct zonefs_zone *z)
  51 {
  52         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
  53
  54         if (zonefs_zone_is_cnv(z))
  55                 return;
  56
  57         /*
  58          * For zones that transitioned to the offline or readonly condition,
  59          * we only need to clear the active state.
  60          */
  61         if (z->z_flags & (ZONEFS_ZONE_OFFLINE | ZONEFS_ZONE_READONLY))
  62                 goto out;
  63
  64         /*
  65          * If the zone is active, that is, if it is explicitly open or
  66          * partially written, check if it was already accounted as active.
  67          */
  68         if ((z->z_flags & ZONEFS_ZONE_OPEN) ||
  69             (z->z_wpoffset > 0 && z->z_wpoffset < z->z_capacity)) {
  70                 if (!(z->z_flags & ZONEFS_ZONE_ACTIVE)) {
  71                         z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_ACTIVE;
  72                         atomic_inc(&sbi->s_active_seq_files);
  73                 }
  74                 return;
  75         }
  76
  77 out:
  78         /* The zone is not active. If it was, update the active count */
  79         if (z->z_flags & ZONEFS_ZONE_ACTIVE) {
  80                 z->z_flags &= ~ZONEFS_ZONE_ACTIVE;
  81                 atomic_dec(&sbi->s_active_seq_files);
  82         }
  83 }
  84
  85 /*
  86  * Manage the active zone count. Called with zi->i_truncate_mutex held.
  87  */
  88 void zonefs_inode_account_active(struct inode *inode)
  89 {
  90         lockdep_assert_held(&ZONEFS_I(inode)->i_truncate_mutex);
  91
  92         return zonefs_account_active(inode->i_sb, zonefs_inode_zone(inode));
  93 }
  94
  95 /*
  96  * Execute a zone management operation.
  97  */
  98 static int zonefs_zone_mgmt(struct super_block *sb,
  99                             struct zonefs_zone *z, enum req_op op)
 100 {
 101         int ret;
 102
 103         /*
 104          * With ZNS drives, closing an explicitly open zone that has not been
 105          * written will change the zone state to "closed", that is, the zone
 106          * will remain active. Since this can then cause failure of explicit
 107          * open operation on other zones if the drive active zone resources
 108          * are exceeded, make sure that the zone does not remain active by
 109          * resetting it.
 110          */
 111         if (op == REQ_OP_ZONE_CLOSE && !z->z_wpoffset)
 112                 op = REQ_OP_ZONE_RESET;
 113
 114         trace_zonefs_zone_mgmt(sb, z, op);
 115         ret = blkdev_zone_mgmt(sb->s_bdev, op, z->z_sector,
 116                                z->z_size >> SECTOR_SHIFT, GFP_NOFS);
 117         if (ret) {
 118                 zonefs_err(sb,
 119                            "Zone management operation %s at %llu failed %d\n",
 120                            blk_op_str(op), z->z_sector, ret);
 121                 return ret;
 122         }
 123
 124         return 0;
 125 }
 126
 127 int zonefs_inode_zone_mgmt(struct inode *inode, enum req_op op)
 128 {
 129         lockdep_assert_held(&ZONEFS_I(inode)->i_truncate_mutex);
 130
 131         return zonefs_zone_mgmt(inode->i_sb, zonefs_inode_zone(inode), op);
 132 }
 133
 134 void zonefs_i_size_write(struct inode *inode, loff_t isize)
 135 {
 136         struct zonefs_zone *z = zonefs_inode_zone(inode);
 137
 138         i_size_write(inode, isize);
 139
 140         /*
 141          * A full zone is no longer open/active and does not need
 142          * explicit closing.
 143          */
 144         if (isize >= z->z_capacity) {
 145                 struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(inode->i_sb);
 146
 147                 if (z->z_flags & ZONEFS_ZONE_ACTIVE)
 148                         atomic_dec(&sbi->s_active_seq_files);
 149                 z->z_flags &= ~(ZONEFS_ZONE_OPEN | ZONEFS_ZONE_ACTIVE);
 150         }
 151 }
 152
 153 void zonefs_update_stats(struct inode *inode, loff_t new_isize)
 154 {
 155         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 156         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 157         loff_t old_isize = i_size_read(inode);
 158         loff_t nr_blocks;
 159
 160         if (new_isize == old_isize)
 161                 return;
 162
 163         spin_lock(&sbi->s_lock);
 164
 165         /*
 166          * This may be called for an update after an IO error.
 167          * So beware of the values seen.
 168          */
 169         if (new_isize < old_isize) {
 170                 nr_blocks = (old_isize - new_isize) >> sb->s_blocksize_bits;
 171                 if (sbi->s_used_blocks > nr_blocks)
 172                         sbi->s_used_blocks -= nr_blocks;
 173                 else
 174                         sbi->s_used_blocks = 0;
 175         } else {
 176                 sbi->s_used_blocks +=
 177                         (new_isize - old_isize) >> sb->s_blocksize_bits;
 178                 if (sbi->s_used_blocks > sbi->s_blocks)
 179                         sbi->s_used_blocks = sbi->s_blocks;
 180         }
 181
 182         spin_unlock(&sbi->s_lock);
 183 }
 184
 185 /*
 186  * Check a zone condition. Return the amount of written (and still readable)
 187  * data in the zone.
 188  */
 189 static loff_t zonefs_check_zone_condition(struct super_block *sb,
 190                                           struct zonefs_zone *z,
 191                                           struct blk_zone *zone)
 192 {
 193         switch (zone->cond) {
 194         case BLK_ZONE_COND_OFFLINE:
 195                 zonefs_warn(sb, "Zone %llu: offline zone\n",
 196                             z->z_sector);
 197                 z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_OFFLINE;
 198                 return 0;
 199         case BLK_ZONE_COND_READONLY:
 200                 /*
 201                  * The write pointer of read-only zones is invalid, so we cannot
 202                  * determine the zone wpoffset (inode size). We thus keep the
 203                  * zone wpoffset as is, which leads to an empty file
 204                  * (wpoffset == 0) on mount. For a runtime error, this keeps
 205                  * the inode size as it was when last updated so that the user
 206                  * can recover data.
 207                  */
 208                 zonefs_warn(sb, "Zone %llu: read-only zone\n",
 209                             z->z_sector);
 210                 z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_READONLY;
 211                 if (zonefs_zone_is_cnv(z))
 212                         return z->z_capacity;
 213                 return z->z_wpoffset;
 214         case BLK_ZONE_COND_FULL:
 215                 /* The write pointer of full zones is invalid. */
 216                 return z->z_capacity;
 217         default:
 218                 if (zonefs_zone_is_cnv(z))
 219                         return z->z_capacity;
 220                 return (zone->wp - zone->start) << SECTOR_SHIFT;
 221         }
 222 }
 223
 224 /*
 225  * Check a zone condition and adjust its inode access permissions for
 226  * offline and readonly zones.
 227  */
 228 static void zonefs_inode_update_mode(struct inode *inode)
 229 {
 230         struct zonefs_zone *z = zonefs_inode_zone(inode);
 231
 232         if (z->z_flags & ZONEFS_ZONE_OFFLINE) {
 233                 /* Offline zones cannot be read nor written */
 234                 inode->i_flags |= S_IMMUTABLE;
 235                 inode->i_mode &= ~0777;
 236         } else if (z->z_flags & ZONEFS_ZONE_READONLY) {
 237                 /* Readonly zones cannot be written */
 238                 inode->i_flags |= S_IMMUTABLE;
 239                 if (z->z_flags & ZONEFS_ZONE_INIT_MODE)
 240                         inode->i_mode &= ~0777;
 241                 else
 242                         inode->i_mode &= ~0222;
 243         }
 244
 245         z->z_flags &= ~ZONEFS_ZONE_INIT_MODE;
 246         z->z_mode = inode->i_mode;
 247 }
 248
 249 struct zonefs_ioerr_data {
 250         struct inode    *inode;
 251         bool            write;
 252 };
 253
 254 static int zonefs_io_error_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx,
 255                               void *data)
 256 {
 257         struct zonefs_ioerr_data *err = data;
 258         struct inode *inode = err->inode;
 259         struct zonefs_zone *z = zonefs_inode_zone(inode);
 260         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 261         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 262         loff_t isize, data_size;
 263
 264         /*
 265          * Check the zone condition: if the zone is not "bad" (offline or
 266          * read-only), read errors are simply signaled to the IO issuer as long
 267          * as there is no inconsistency between the inode size and the amount of
 268          * data writen in the zone (data_size).
 269          */
 270         data_size = zonefs_check_zone_condition(sb, z, zone);
 271         isize = i_size_read(inode);
 272         if (!(z->z_flags & (ZONEFS_ZONE_READONLY | ZONEFS_ZONE_OFFLINE)) &&
 273             !err->write && isize == data_size)
 274                 return 0;
 275
 276         /*
 277          * At this point, we detected either a bad zone or an inconsistency
 278          * between the inode size and the amount of data written in the zone.
 279          * For the latter case, the cause may be a write IO error or an external
 280          * action on the device. Two error patterns exist:
 281          * 1) The inode size is lower than the amount of data in the zone:
 282          *    a write operation partially failed and data was writen at the end
 283          *    of the file. This can happen in the case of a large direct IO
 284          *    needing several BIOs and/or write requests to be processed.
 285          * 2) The inode size is larger than the amount of data in the zone:
 286          *    this can happen with a deferred write error with the use of the
 287          *    device side write cache after getting successful write IO
 288          *    completions. Other possibilities are (a) an external corruption,
 289          *    e.g. an application reset the zone directly, or (b) the device
 290          *    has a serious problem (e.g. firmware bug).
 291          *
 292          * In all cases, warn about inode size inconsistency and handle the
 293          * IO error according to the zone condition and to the mount options.
 294          */
 295         if (zonefs_zone_is_seq(z) && isize != data_size)
 296                 zonefs_warn(sb,
 297                             "inode %lu: invalid size %lld (should be %lld)\n",
 298                             inode->i_ino, isize, data_size);
 299
 300         /*
 301          * First handle bad zones signaled by hardware. The mount options
 302          * errors=zone-ro and errors=zone-offline result in changing the
 303          * zone condition to read-only and offline respectively, as if the
 304          * condition was signaled by the hardware.
 305          */
 306         if ((z->z_flags & ZONEFS_ZONE_OFFLINE) ||
 307             (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZOL)) {
 308                 zonefs_warn(sb, "inode %lu: read/write access disabled\n",
 309                             inode->i_ino);
 310                 if (!(z->z_flags & ZONEFS_ZONE_OFFLINE))
 311                         z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_OFFLINE;
 312                 zonefs_inode_update_mode(inode);
 313                 data_size = 0;
 314         } else if ((z->z_flags & ZONEFS_ZONE_READONLY) ||
 315                    (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZRO)) {
 316                 zonefs_warn(sb, "inode %lu: write access disabled\n",
 317                             inode->i_ino);
 318                 if (!(z->z_flags & ZONEFS_ZONE_READONLY))
 319                         z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_READONLY;
 320                 zonefs_inode_update_mode(inode);
 321                 data_size = isize;
 322         } else if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO &&
 323                    data_size > isize) {
 324                 /* Do not expose garbage data */
 325                 data_size = isize;
 326         }
 327
 328         /*
 329          * If the filesystem is mounted with the explicit-open mount option, we
 330          * need to clear the ZONEFS_ZONE_OPEN flag if the zone transitioned to
 331          * the read-only or offline condition, to avoid attempting an explicit
 332          * close of the zone when the inode file is closed.
 333          */
 334         if ((sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN) &&
 335             (z->z_flags & (ZONEFS_ZONE_READONLY | ZONEFS_ZONE_OFFLINE)))
 336                 z->z_flags &= ~ZONEFS_ZONE_OPEN;
 337
 338         /*
 339          * If error=remount-ro was specified, any error result in remounting
 340          * the volume as read-only.
 341          */
 342         if ((sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO) && !sb_rdonly(sb)) {
 343                 zonefs_warn(sb, "remounting filesystem read-only\n");
 344                 sb->s_flags |= SB_RDONLY;
 345         }
 346
 347         /*
 348          * Update block usage stats and the inode size  to prevent access to
 349          * invalid data.
 350          */
 351         zonefs_update_stats(inode, data_size);
 352         zonefs_i_size_write(inode, data_size);
 353         z->z_wpoffset = data_size;
 354         zonefs_inode_account_active(inode);
 355
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 /*
 360  * When an file IO error occurs, check the file zone to see if there is a change
 361  * in the zone condition (e.g. offline or read-only). For a failed write to a
 362  * sequential zone, the zone write pointer position must also be checked to
 363  * eventually correct the file size and zonefs inode write pointer offset
 364  * (which can be out of sync with the drive due to partial write failures).
 365  */
 366 void __zonefs_io_error(struct inode *inode, bool write)
 367 {
 368         struct zonefs_zone *z = zonefs_inode_zone(inode);
 369         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 370         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 371         unsigned int noio_flag;
 372         unsigned int nr_zones = 1;
 373         struct zonefs_ioerr_data err = {
 374                 .inode = inode,
 375                 .write = write,
 376         };
 377         int ret;
 378
 379         /*
 380          * The only files that have more than one zone are conventional zone
 381          * files with aggregated conventional zones, for which the inode zone
 382          * size is always larger than the device zone size.
 383          */
 384         if (z->z_size > bdev_zone_sectors(sb->s_bdev))
 385                 nr_zones = z->z_size >>
 386                         (sbi->s_zone_sectors_shift + SECTOR_SHIFT);
 387
 388         /*
 389          * Memory allocations in blkdev_report_zones() can trigger a memory
 390          * reclaim which may in turn cause a recursion into zonefs as well as
 391          * struct request allocations for the same device. The former case may
 392          * end up in a deadlock on the inode truncate mutex, while the latter
 393          * may prevent IO forward progress. Executing the report zones under
 394          * the GFP_NOIO context avoids both problems.
 395          */
 396         noio_flag = memalloc_noio_save();
 397         ret = blkdev_report_zones(sb->s_bdev, z->z_sector, nr_zones,
 398                                   zonefs_io_error_cb, &err);
 399         if (ret != nr_zones)
 400                 zonefs_err(sb, "Get inode %lu zone information failed %d\n",
 401                            inode->i_ino, ret);
 402         memalloc_noio_restore(noio_flag);
 403 }
 404
 405 static struct kmem_cache *zonefs_inode_cachep;
 406
 407 static struct inode *zonefs_alloc_inode(struct super_block *sb)
 408 {
 409         struct zonefs_inode_info *zi;
 410
 411         zi = alloc_inode_sb(sb, zonefs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
 412         if (!zi)
 413                 return NULL;
 414
 415         inode_init_once(&zi->i_vnode);
 416         mutex_init(&zi->i_truncate_mutex);
 417         zi->i_wr_refcnt = 0;
 418
 419         return &zi->i_vnode;
 420 }
 421
 422 static void zonefs_free_inode(struct inode *inode)
 423 {
 424         kmem_cache_free(zonefs_inode_cachep, ZONEFS_I(inode));
 425 }
 426
 427 /*
 428  * File system stat.
 429  */
 430 static int zonefs_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
 431 {
 432         struct super_block *sb = dentry->d_sb;
 433         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 434         enum zonefs_ztype t;
 435
 436         buf->f_type = ZONEFS_MAGIC;
 437         buf->f_bsize = sb->s_blocksize;
 438         buf->f_namelen = ZONEFS_NAME_MAX;
 439
 440         spin_lock(&sbi->s_lock);
 441
 442         buf->f_blocks = sbi->s_blocks;
 443         if (WARN_ON(sbi->s_used_blocks > sbi->s_blocks))
 444                 buf->f_bfree = 0;
 445         else
 446                 buf->f_bfree = buf->f_blocks - sbi->s_used_blocks;
 447         buf->f_bavail = buf->f_bfree;
 448
 449         for (t = 0; t < ZONEFS_ZTYPE_MAX; t++) {
 450                 if (sbi->s_zgroup[t].g_nr_zones)
 451                         buf->f_files += sbi->s_zgroup[t].g_nr_zones + 1;
 452         }
 453         buf->f_ffree = 0;
 454
 455         spin_unlock(&sbi->s_lock);
 456
 457         buf->f_fsid = uuid_to_fsid(sbi->s_uuid.b);
 458
 459         return 0;
 460 }
 461
 462 enum {
 463         Opt_errors_ro, Opt_errors_zro, Opt_errors_zol, Opt_errors_repair,
 464         Opt_explicit_open, Opt_err,
 465 };
 466
 467 static const match_table_t tokens = {
 468         { Opt_errors_ro,        "errors=remount-ro"},
 469         { Opt_errors_zro,       "errors=zone-ro"},
 470         { Opt_errors_zol,       "errors=zone-offline"},
 471         { Opt_errors_repair,    "errors=repair"},
 472         { Opt_explicit_open,    "explicit-open" },
 473         { Opt_err,              NULL}
 474 };
 475
 476 static int zonefs_parse_options(struct super_block *sb, char *options)
 477 {
 478         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 479         substring_t args[MAX_OPT_ARGS];
 480         char *p;
 481
 482         if (!options)
 483                 return 0;
 484
 485         while ((p = strsep(&options, ",")) != NULL) {
 486                 int token;
 487
 488                 if (!*p)
 489                         continue;
 490
 491                 token = match_token(p, tokens, args);
 492                 switch (token) {
 493                 case Opt_errors_ro:
 494                         sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_MASK;
 495                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO;
 496                         break;
 497                 case Opt_errors_zro:
 498                         sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_MASK;
 499                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZRO;
 500                         break;
 501                 case Opt_errors_zol:
 502                         sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_MASK;
 503                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZOL;
 504                         break;
 505                 case Opt_errors_repair:
 506                         sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_MASK;
 507                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_REPAIR;
 508                         break;
 509                 case Opt_explicit_open:
 510                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN;
 511                         break;
 512                 default:
 513                         return -EINVAL;
 514                 }
 515         }
 516
 517         return 0;
 518 }
 519
 520 static int zonefs_show_options(struct seq_file *seq, struct dentry *root)
 521 {
 522         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(root->d_sb);
 523
 524         if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO)
 525                 seq_puts(seq, ",errors=remount-ro");
 526         if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZRO)
 527                 seq_puts(seq, ",errors=zone-ro");
 528         if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZOL)
 529                 seq_puts(seq, ",errors=zone-offline");
 530         if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_REPAIR)
 531                 seq_puts(seq, ",errors=repair");
 532
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 static int zonefs_remount(struct super_block *sb, int *flags, char *data)
 537 {
 538         sync_filesystem(sb);
 539
 540         return zonefs_parse_options(sb, data);
 541 }
 542
 543 static int zonefs_inode_setattr(struct mnt_idmap *idmap,
 544                                 struct dentry *dentry, struct iattr *iattr)
 545 {
 546         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 547         int ret;
 548
 549         if (unlikely(IS_IMMUTABLE(inode)))
 550                 return -EPERM;
 551
 552         ret = setattr_prepare(&nop_mnt_idmap, dentry, iattr);
 553         if (ret)
 554                 return ret;
 555
 556         /*
 557          * Since files and directories cannot be created nor deleted, do not
 558          * allow setting any write attributes on the sub-directories grouping
 559          * files by zone type.
 560          */
 561         if ((iattr->ia_valid & ATTR_MODE) && S_ISDIR(inode->i_mode) &&
 562             (iattr->ia_mode & 0222))
 563                 return -EPERM;
 564
 565         if (((iattr->ia_valid & ATTR_UID) &&
 566              !uid_eq(iattr->ia_uid, inode->i_uid)) ||
 567             ((iattr->ia_valid & ATTR_GID) &&
 568              !gid_eq(iattr->ia_gid, inode->i_gid))) {
 569                 ret = dquot_transfer(&nop_mnt_idmap, inode, iattr);
 570                 if (ret)
 571                         return ret;
 572         }
 573
 574         if (iattr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
 575                 ret = zonefs_file_truncate(inode, iattr->ia_size);
 576                 if (ret)
 577                         return ret;
 578         }
 579
 580         setattr_copy(&nop_mnt_idmap, inode, iattr);
 581
 582         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
 583                 struct zonefs_zone *z = zonefs_inode_zone(inode);
 584
 585                 z->z_mode = inode->i_mode;
 586                 z->z_uid = inode->i_uid;
 587                 z->z_gid = inode->i_gid;
 588         }
 589
 590         return 0;
 591 }
 592
 593 static const struct inode_operations zonefs_file_inode_operations = {
 594         .setattr        = zonefs_inode_setattr,
 595 };
 596
 597 static long zonefs_fname_to_fno(const struct qstr *fname)
 598 {
 599         const char *name = fname->name;
 600         unsigned int len = fname->len;
 601         long fno = 0, shift = 1;
 602         const char *rname;
 603         char c = *name;
 604         unsigned int i;
 605
 606         /*
 607          * File names are always a base-10 number string without any
 608          * leading 0s.
 609          */
 610         if (!isdigit(c))
 611                 return -ENOENT;
 612
 613         if (len > 1 && c == '0')
 614                 return -ENOENT;
 615
 616         if (len == 1)
 617                 return c - '0';
 618
 619         for (i = 0, rname = name + len - 1; i < len; i++, rname--) {
 620                 c = *rname;
 621                 if (!isdigit(c))
 622                         return -ENOENT;
 623                 fno += (c - '0') * shift;
 624                 shift *= 10;
 625         }
 626
 627         return fno;
 628 }
 629
 630 static struct inode *zonefs_get_file_inode(struct inode *dir,
 631                                            struct dentry *dentry)
 632 {
 633         struct zonefs_zone_group *zgroup = dir->i_private;
 634         struct super_block *sb = dir->i_sb;
 635         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 636         struct zonefs_zone *z;
 637         struct inode *inode;
 638         ino_t ino;
 639         long fno;
 640
 641         /* Get the file number from the file name */
 642         fno = zonefs_fname_to_fno(&dentry->d_name);
 643         if (fno < 0)
 644                 return ERR_PTR(fno);
 645
 646         if (!zgroup->g_nr_zones || fno >= zgroup->g_nr_zones)
 647                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 648
 649         z = &zgroup->g_zones[fno];
 650         ino = z->z_sector >> sbi->s_zone_sectors_shift;
 651         inode = iget_locked(sb, ino);
 652         if (!inode)
 653                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 654         if (!(inode->i_state & I_NEW)) {
 655                 WARN_ON_ONCE(inode->i_private != z);
 656                 return inode;
 657         }
 658
 659         inode->i_ino = ino;
 660         inode->i_mode = z->z_mode;
 661         inode->i_ctime = inode->i_mtime = inode->i_atime = dir->i_ctime;
 662         inode->i_uid = z->z_uid;
 663         inode->i_gid = z->z_gid;
 664         inode->i_size = z->z_wpoffset;
 665         inode->i_blocks = z->z_capacity >> SECTOR_SHIFT;
 666         inode->i_private = z;
 667
 668         inode->i_op = &zonefs_file_inode_operations;
 669         inode->i_fop = &zonefs_file_operations;
 670         inode->i_mapping->a_ops = &zonefs_file_aops;
 671
 672         /* Update the inode access rights depending on the zone condition */
 673         zonefs_inode_update_mode(inode);
 674
 675         unlock_new_inode(inode);
 676
 677         return inode;
 678 }
 679
 680 static struct inode *zonefs_get_zgroup_inode(struct super_block *sb,
 681                                              enum zonefs_ztype ztype)
 682 {
 683         struct inode *root = d_inode(sb->s_root);
 684         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 685         struct inode *inode;
 686         ino_t ino = bdev_nr_zones(sb->s_bdev) + ztype + 1;
 687
 688         inode = iget_locked(sb, ino);
 689         if (!inode)
 690                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 691         if (!(inode->i_state & I_NEW))
 692                 return inode;
 693
 694         inode->i_ino = ino;
 695         inode_init_owner(&nop_mnt_idmap, inode, root, S_IFDIR | 0555);
 696         inode->i_size = sbi->s_zgroup[ztype].g_nr_zones;
 697         inode->i_ctime = inode->i_mtime = inode->i_atime = root->i_ctime;
 698         inode->i_private = &sbi->s_zgroup[ztype];
 699         set_nlink(inode, 2);
 700
 701         inode->i_op = &zonefs_dir_inode_operations;
 702         inode->i_fop = &zonefs_dir_operations;
 703
 704         unlock_new_inode(inode);
 705
 706         return inode;
 707 }
 708
 709
 710 static struct inode *zonefs_get_dir_inode(struct inode *dir,
 711                                           struct dentry *dentry)
 712 {
 713         struct super_block *sb = dir->i_sb;
 714         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 715         const char *name = dentry->d_name.name;
 716         enum zonefs_ztype ztype;
 717
 718         /*
 719          * We only need to check for the "seq" directory and
 720          * the "cnv" directory if we have conventional zones.
 721          */
 722         if (dentry->d_name.len != 3)
 723                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 724
 725         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
 726                 if (sbi->s_zgroup[ztype].g_nr_zones &&
 727                     memcmp(name, zonefs_zgroup_name(ztype), 3) == 0)
 728                         break;
 729         }
 730         if (ztype == ZONEFS_ZTYPE_MAX)
 731                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 732
 733         return zonefs_get_zgroup_inode(sb, ztype);
 734 }
 735
 736 static struct dentry *zonefs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 737                                     unsigned int flags)
 738 {
 739         struct inode *inode;
 740
 741         if (dentry->d_name.len > ZONEFS_NAME_MAX)
 742                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
 743
 744         if (dir == d_inode(dir->i_sb->s_root))
 745                 inode = zonefs_get_dir_inode(dir, dentry);
 746         else
 747                 inode = zonefs_get_file_inode(dir, dentry);
 748         if (IS_ERR(inode))
 749                 return ERR_CAST(inode);
 750
 751         return d_splice_alias(inode, dentry);
 752 }
 753
 754 static int zonefs_readdir_root(struct file *file, struct dir_context *ctx)
 755 {
 756         struct inode *inode = file_inode(file);
 757         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 758         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 759         enum zonefs_ztype ztype = ZONEFS_ZTYPE_CNV;
 760         ino_t base_ino = bdev_nr_zones(sb->s_bdev) + 1;
 761
 762         if (ctx->pos >= inode->i_size)
 763                 return 0;
 764
 765         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
 766                 return 0;
 767
 768         if (ctx->pos == 2) {
 769                 if (!sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_CNV].g_nr_zones)
 770                         ztype = ZONEFS_ZTYPE_SEQ;
 771
 772                 if (!dir_emit(ctx, zonefs_zgroup_name(ztype), 3,
 773                               base_ino + ztype, DT_DIR))
 774                         return 0;
 775                 ctx->pos++;
 776         }
 777
 778         if (ctx->pos == 3 && ztype != ZONEFS_ZTYPE_SEQ) {
 779                 ztype = ZONEFS_ZTYPE_SEQ;
 780                 if (!dir_emit(ctx, zonefs_zgroup_name(ztype), 3,
 781                               base_ino + ztype, DT_DIR))
 782                         return 0;
 783                 ctx->pos++;
 784         }
 785
 786         return 0;
 787 }
 788
 789 static int zonefs_readdir_zgroup(struct file *file,
 790                                  struct dir_context *ctx)
 791 {
 792         struct inode *inode = file_inode(file);
 793         struct zonefs_zone_group *zgroup = inode->i_private;
 794         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 795         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 796         struct zonefs_zone *z;
 797         int fname_len;
 798         char *fname;
 799         ino_t ino;
 800         int f;
 801
 802         /*
 803          * The size of zone group directories is equal to the number
 804          * of zone files in the group and does note include the "." and
 805          * ".." entries. Hence the "+ 2" here.
 806          */
 807         if (ctx->pos >= inode->i_size + 2)
 808                 return 0;
 809
 810         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
 811                 return 0;
 812
 813         fname = kmalloc(ZONEFS_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
 814         if (!fname)
 815                 return -ENOMEM;
 816
 817         for (f = ctx->pos - 2; f < zgroup->g_nr_zones; f++) {
 818                 z = &zgroup->g_zones[f];
 819                 ino = z->z_sector >> sbi->s_zone_sectors_shift;
 820                 fname_len = snprintf(fname, ZONEFS_NAME_MAX - 1, "%u", f);
 821                 if (!dir_emit(ctx, fname, fname_len, ino, DT_REG))
 822                         break;
 823                 ctx->pos++;
 824         }
 825
 826         kfree(fname);
 827
 828         return 0;
 829 }
 830
 831 static int zonefs_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
 832 {
 833         struct inode *inode = file_inode(file);
 834
 835         if (inode == d_inode(inode->i_sb->s_root))
 836                 return zonefs_readdir_root(file, ctx);
 837
 838         return zonefs_readdir_zgroup(file, ctx);
 839 }
 840
 841 const struct inode_operations zonefs_dir_inode_operations = {
 842         .lookup         = zonefs_lookup,
 843         .setattr        = zonefs_inode_setattr,
 844 };
 845
 846 const struct file_operations zonefs_dir_operations = {
 847         .llseek         = generic_file_llseek,
 848         .read           = generic_read_dir,
 849         .iterate_shared = zonefs_readdir,
 850 };
 851
 852 struct zonefs_zone_data {
 853         struct super_block      *sb;
 854         unsigned int            nr_zones[ZONEFS_ZTYPE_MAX];
 855         sector_t                cnv_zone_start;
 856         struct blk_zone         *zones;
 857 };
 858
 859 static int zonefs_get_zone_info_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx,
 860                                    void *data)
 861 {
 862         struct zonefs_zone_data *zd = data;
 863         struct super_block *sb = zd->sb;
 864         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 865
 866         /*
 867          * We do not care about the first zone: it contains the super block
 868          * and not exposed as a file.
 869          */
 870         if (!idx)
 871                 return 0;
 872
 873         /*
 874          * Count the number of zones that will be exposed as files.
 875          * For sequential zones, we always have as many files as zones.
 876          * FOr conventional zones, the number of files depends on if we have
 877          * conventional zones aggregation enabled.
 878          */
 879         switch (zone->type) {
 880         case BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL:
 881                 if (sbi->s_features & ZONEFS_F_AGGRCNV) {
 882                         /* One file per set of contiguous conventional zones */
 883                         if (!(sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_CNV].g_nr_zones) ||
 884                             zone->start != zd->cnv_zone_start)
 885                                 sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_CNV].g_nr_zones++;
 886                         zd->cnv_zone_start = zone->start + zone->len;
 887                 } else {
 888                         /* One file per zone */
 889                         sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_CNV].g_nr_zones++;
 890                 }
 891                 break;
 892         case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ:
 893         case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_PREF:
 894                 sbi->s_zgroup[ZONEFS_ZTYPE_SEQ].g_nr_zones++;
 895                 break;
 896         default:
 897                 zonefs_err(zd->sb, "Unsupported zone type 0x%x\n",
 898                            zone->type);
 899                 return -EIO;
 900         }
 901
 902         memcpy(&zd->zones[idx], zone, sizeof(struct blk_zone));
 903
 904         return 0;
 905 }
 906
 907 static int zonefs_get_zone_info(struct zonefs_zone_data *zd)
 908 {
 909         struct block_device *bdev = zd->sb->s_bdev;
 910         int ret;
 911
 912         zd->zones = kvcalloc(bdev_nr_zones(bdev), sizeof(struct blk_zone),
 913                              GFP_KERNEL);
 914         if (!zd->zones)
 915                 return -ENOMEM;
 916
 917         /* Get zones information from the device */
 918         ret = blkdev_report_zones(bdev, 0, BLK_ALL_ZONES,
 919                                   zonefs_get_zone_info_cb, zd);
 920         if (ret < 0) {
 921                 zonefs_err(zd->sb, "Zone report failed %d\n", ret);
 922                 return ret;
 923         }
 924
 925         if (ret != bdev_nr_zones(bdev)) {
 926                 zonefs_err(zd->sb, "Invalid zone report (%d/%u zones)\n",
 927                            ret, bdev_nr_zones(bdev));
 928                 return -EIO;
 929         }
 930
 931         return 0;
 932 }
 933
 934 static inline void zonefs_free_zone_info(struct zonefs_zone_data *zd)
 935 {
 936         kvfree(zd->zones);
 937 }
 938
 939 /*
 940  * Create a zone group and populate it with zone files.
 941  */
 942 static int zonefs_init_zgroup(struct super_block *sb,
 943                               struct zonefs_zone_data *zd,
 944                               enum zonefs_ztype ztype)
 945 {
 946         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 947         struct zonefs_zone_group *zgroup = &sbi->s_zgroup[ztype];
 948         struct blk_zone *zone, *next, *end;
 949         struct zonefs_zone *z;
 950         unsigned int n = 0;
 951         int ret;
 952
 953         /* Allocate the zone group. If it is empty, we have nothing to do. */
 954         if (!zgroup->g_nr_zones)
 955                 return 0;
 956
 957         zgroup->g_zones = kvcalloc(zgroup->g_nr_zones,
 958                                    sizeof(struct zonefs_zone), GFP_KERNEL);
 959         if (!zgroup->g_zones)
 960                 return -ENOMEM;
 961
 962         /*
 963          * Initialize the zone groups using the device zone information.
 964          * We always skip the first zone as it contains the super block
 965          * and is not use to back a file.
 966          */
 967         end = zd->zones + bdev_nr_zones(sb->s_bdev);
 968         for (zone = &zd->zones[1]; zone < end; zone = next) {
 969
 970                 next = zone + 1;
 971                 if (zonefs_zone_type(zone) != ztype)
 972                         continue;
 973
 974                 if (WARN_ON_ONCE(n >= zgroup->g_nr_zones))
 975                         return -EINVAL;
 976
 977                 /*
 978                  * For conventional zones, contiguous zones can be aggregated
 979                  * together to form larger files. Note that this overwrites the
 980                  * length of the first zone of the set of contiguous zones
 981                  * aggregated together. If one offline or read-only zone is
 982                  * found, assume that all zones aggregated have the same
 983                  * condition.
 984                  */
 985                 if (ztype == ZONEFS_ZTYPE_CNV &&
 986                     (sbi->s_features & ZONEFS_F_AGGRCNV)) {
 987                         for (; next < end; next++) {
 988                                 if (zonefs_zone_type(next) != ztype)
 989                                         break;
 990                                 zone->len += next->len;
 991                                 zone->capacity += next->capacity;
 992                                 if (next->cond == BLK_ZONE_COND_READONLY &&
 993                                     zone->cond != BLK_ZONE_COND_OFFLINE)
 994                                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_READONLY;
 995                                 else if (next->cond == BLK_ZONE_COND_OFFLINE)
 996                                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_OFFLINE;
 997                         }
 998                 }
 999
1000                 z = &zgroup->g_zones[n];
1001                 if (ztype == ZONEFS_ZTYPE_CNV)
1002                         z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_CNV;
1003                 z->z_sector = zone->start;
1004                 z->z_size = zone->len << SECTOR_SHIFT;
1005                 if (z->z_size > bdev_zone_sectors(sb->s_bdev) << SECTOR_SHIFT &&
1006                     !(sbi->s_features & ZONEFS_F_AGGRCNV)) {
1007                         zonefs_err(sb,
1008                                 "Invalid zone size %llu (device zone sectors %llu)\n",
1009                                 z->z_size,
1010                                 bdev_zone_sectors(sb->s_bdev) << SECTOR_SHIFT);
1011                         return -EINVAL;
1012                 }
1013
1014                 z->z_capacity = min_t(loff_t, MAX_LFS_FILESIZE,
1015                                       zone->capacity << SECTOR_SHIFT);
1016                 z->z_wpoffset = zonefs_check_zone_condition(sb, z, zone);
1017
1018                 z->z_mode = S_IFREG | sbi->s_perm;
1019                 z->z_uid = sbi->s_uid;
1020                 z->z_gid = sbi->s_gid;
1021
1022                 /*
1023                  * Let zonefs_inode_update_mode() know that we will need
1024                  * special initialization of the inode mode the first time
1025                  * it is accessed.
1026                  */
1027                 z->z_flags |= ZONEFS_ZONE_INIT_MODE;
1028
1029                 sb->s_maxbytes = max(z->z_capacity, sb->s_maxbytes);
1030                 sbi->s_blocks += z->z_capacity >> sb->s_blocksize_bits;
1031                 sbi->s_used_blocks += z->z_wpoffset >> sb->s_blocksize_bits;
1032
1033                 /*
1034                  * For sequential zones, make sure that any open zone is closed
1035                  * first to ensure that the initial number of open zones is 0,
1036                  * in sync with the open zone accounting done when the mount
1037                  * option ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN is used.
1038                  */
1039                 if (ztype == ZONEFS_ZTYPE_SEQ &&
1040                     (zone->cond == BLK_ZONE_COND_IMP_OPEN ||
1041                      zone->cond == BLK_ZONE_COND_EXP_OPEN)) {
1042                         ret = zonefs_zone_mgmt(sb, z, REQ_OP_ZONE_CLOSE);
1043                         if (ret)
1044                                 return ret;
1045                 }
1046
1047                 zonefs_account_active(sb, z);
1048
1049                 n++;
1050         }
1051
1052         if (WARN_ON_ONCE(n != zgroup->g_nr_zones))
1053                 return -EINVAL;
1054
1055         zonefs_info(sb, "Zone group \"%s\" has %u file%s\n",
1056                     zonefs_zgroup_name(ztype),
1057                     zgroup->g_nr_zones,
1058                     zgroup->g_nr_zones > 1 ? "s" : "");
1059
1060         return 0;
1061 }
1062
1063 static void zonefs_free_zgroups(struct super_block *sb)
1064 {
1065         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1066         enum zonefs_ztype ztype;
1067
1068         if (!sbi)
1069                 return;
1070
1071         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1072                 kvfree(sbi->s_zgroup[ztype].g_zones);
1073                 sbi->s_zgroup[ztype].g_zones = NULL;
1074         }
1075 }
1076
1077 /*
1078  * Create a zone group and populate it with zone files.
1079  */
1080 static int zonefs_init_zgroups(struct super_block *sb)
1081 {
1082         struct zonefs_zone_data zd;
1083         enum zonefs_ztype ztype;
1084         int ret;
1085
1086         /* First get the device zone information */
1087         memset(&zd, 0, sizeof(struct zonefs_zone_data));
1088         zd.sb = sb;
1089         ret = zonefs_get_zone_info(&zd);
1090         if (ret)
1091                 goto cleanup;
1092
1093         /* Allocate and initialize the zone groups */
1094         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1095                 ret = zonefs_init_zgroup(sb, &zd, ztype);
1096                 if (ret) {
1097                         zonefs_info(sb,
1098                                     "Zone group \"%s\" initialization failed\n",
1099                                     zonefs_zgroup_name(ztype));
1100                         break;
1101                 }
1102         }
1103
1104 cleanup:
1105         zonefs_free_zone_info(&zd);
1106         if (ret)
1107                 zonefs_free_zgroups(sb);
1108
1109         return ret;
1110 }
1111
1112 /*
1113  * Read super block information from the device.
1114  */
1115 static int zonefs_read_super(struct super_block *sb)
1116 {
1117         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1118         struct zonefs_super *super;
1119         u32 crc, stored_crc;
1120         struct page *page;
1121         struct bio_vec bio_vec;
1122         struct bio bio;
1123         int ret;
1124
1125         page = alloc_page(GFP_KERNEL);
1126         if (!page)
1127                 return -ENOMEM;
1128
1129         bio_init(&bio, sb->s_bdev, &bio_vec, 1, REQ_OP_READ);
1130         bio.bi_iter.bi_sector = 0;
1131         bio_add_page(&bio, page, PAGE_SIZE, 0);
1132
1133         ret = submit_bio_wait(&bio);
1134         if (ret)
1135                 goto free_page;
1136
1137         super = page_address(page);
1138
1139         ret = -EINVAL;
1140         if (le32_to_cpu(super->s_magic) != ZONEFS_MAGIC)
1141                 goto free_page;
1142
1143         stored_crc = le32_to_cpu(super->s_crc);
1144         super->s_crc = 0;
1145         crc = crc32(~0U, (unsigned char *)super, sizeof(struct zonefs_super));
1146         if (crc != stored_crc) {
1147                 zonefs_err(sb, "Invalid checksum (Expected 0x%08x, got 0x%08x)",
1148                            crc, stored_crc);
1149                 goto free_page;
1150         }
1151
1152         sbi->s_features = le64_to_cpu(super->s_features);
1153         if (sbi->s_features & ~ZONEFS_F_DEFINED_FEATURES) {
1154                 zonefs_err(sb, "Unknown features set 0x%llx\n",
1155                            sbi->s_features);
1156                 goto free_page;
1157         }
1158
1159         if (sbi->s_features & ZONEFS_F_UID) {
1160                 sbi->s_uid = make_kuid(current_user_ns(),
1161                                        le32_to_cpu(super->s_uid));
1162                 if (!uid_valid(sbi->s_uid)) {
1163                         zonefs_err(sb, "Invalid UID feature\n");
1164                         goto free_page;
1165                 }
1166         }
1167
1168         if (sbi->s_features & ZONEFS_F_GID) {
1169                 sbi->s_gid = make_kgid(current_user_ns(),
1170                                        le32_to_cpu(super->s_gid));
1171                 if (!gid_valid(sbi->s_gid)) {
1172                         zonefs_err(sb, "Invalid GID feature\n");
1173                         goto free_page;
1174                 }
1175         }
1176
1177         if (sbi->s_features & ZONEFS_F_PERM)
1178                 sbi->s_perm = le32_to_cpu(super->s_perm);
1179
1180         if (memchr_inv(super->s_reserved, 0, sizeof(super->s_reserved))) {
1181                 zonefs_err(sb, "Reserved area is being used\n");
1182                 goto free_page;
1183         }
1184
1185         import_uuid(&sbi->s_uuid, super->s_uuid);
1186         ret = 0;
1187
1188 free_page:
1189         __free_page(page);
1190
1191         return ret;
1192 }
1193
1194 static const struct super_operations zonefs_sops = {
1195         .alloc_inode    = zonefs_alloc_inode,
1196         .free_inode     = zonefs_free_inode,
1197         .statfs         = zonefs_statfs,
1198         .remount_fs     = zonefs_remount,
1199         .show_options   = zonefs_show_options,
1200 };
1201
1202 static int zonefs_get_zgroup_inodes(struct super_block *sb)
1203 {
1204         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1205         struct inode *dir_inode;
1206         enum zonefs_ztype ztype;
1207
1208         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1209                 if (!sbi->s_zgroup[ztype].g_nr_zones)
1210                         continue;
1211
1212                 dir_inode = zonefs_get_zgroup_inode(sb, ztype);
1213                 if (IS_ERR(dir_inode))
1214                         return PTR_ERR(dir_inode);
1215
1216                 sbi->s_zgroup[ztype].g_inode = dir_inode;
1217         }
1218
1219         return 0;
1220 }
1221
1222 static void zonefs_release_zgroup_inodes(struct super_block *sb)
1223 {
1224         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1225         enum zonefs_ztype ztype;
1226
1227         if (!sbi)
1228                 return;
1229
1230         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1231                 if (sbi->s_zgroup[ztype].g_inode) {
1232                         iput(sbi->s_zgroup[ztype].g_inode);
1233                         sbi->s_zgroup[ztype].g_inode = NULL;
1234                 }
1235         }
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Check that the device is zoned. If it is, get the list of zones and create
1240  * sub-directories and files according to the device zone configuration and
1241  * format options.
1242  */
1243 static int zonefs_fill_super(struct super_block *sb, void *data, int silent)
1244 {
1245         struct zonefs_sb_info *sbi;
1246         struct inode *inode;
1247         enum zonefs_ztype ztype;
1248         int ret;
1249
1250         if (!bdev_is_zoned(sb->s_bdev)) {
1251                 zonefs_err(sb, "Not a zoned block device\n");
1252                 return -EINVAL;
1253         }
1254
1255         /*
1256          * Initialize super block information: the maximum file size is updated
1257          * when the zone files are created so that the format option
1258          * ZONEFS_F_AGGRCNV which increases the maximum file size of a file
1259          * beyond the zone size is taken into account.
1260          */
1261         sbi = kzalloc(sizeof(*sbi), GFP_KERNEL);
1262         if (!sbi)
1263                 return -ENOMEM;
1264
1265         spin_lock_init(&sbi->s_lock);
1266         sb->s_fs_info = sbi;
1267         sb->s_magic = ZONEFS_MAGIC;
1268         sb->s_maxbytes = 0;
1269         sb->s_op = &zonefs_sops;
1270         sb->s_time_gran = 1;
1271
1272         /*
1273          * The block size is set to the device zone write granularity to ensure
1274          * that write operations are always aligned according to the device
1275          * interface constraints.
1276          */
1277         sb_set_blocksize(sb, bdev_zone_write_granularity(sb->s_bdev));
1278         sbi->s_zone_sectors_shift = ilog2(bdev_zone_sectors(sb->s_bdev));
1279         sbi->s_uid = GLOBAL_ROOT_UID;
1280         sbi->s_gid = GLOBAL_ROOT_GID;
1281         sbi->s_perm = 0640;
1282         sbi->s_mount_opts = ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO;
1283
1284         atomic_set(&sbi->s_wro_seq_files, 0);
1285         sbi->s_max_wro_seq_files = bdev_max_open_zones(sb->s_bdev);
1286         atomic_set(&sbi->s_active_seq_files, 0);
1287         sbi->s_max_active_seq_files = bdev_max_active_zones(sb->s_bdev);
1288
1289         ret = zonefs_read_super(sb);
1290         if (ret)
1291                 return ret;
1292
1293         ret = zonefs_parse_options(sb, data);
1294         if (ret)
1295                 return ret;
1296
1297         zonefs_info(sb, "Mounting %u zones", bdev_nr_zones(sb->s_bdev));
1298
1299         if (!sbi->s_max_wro_seq_files &&
1300             !sbi->s_max_active_seq_files &&
1301             sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN) {
1302                 zonefs_info(sb,
1303                         "No open and active zone limits. Ignoring explicit_open mount option\n");
1304                 sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_EXPLICIT_OPEN;
1305         }
1306
1307         /* Initialize the zone groups */
1308         ret = zonefs_init_zgroups(sb);
1309         if (ret)
1310                 goto cleanup;
1311
1312         /* Create the root directory inode */
1313         ret = -ENOMEM;
1314         inode = new_inode(sb);
1315         if (!inode)
1316                 goto cleanup;
1317
1318         inode->i_ino = bdev_nr_zones(sb->s_bdev);
1319         inode->i_mode = S_IFDIR | 0555;
1320         inode->i_ctime = inode->i_mtime = inode->i_atime = current_time(inode);
1321         inode->i_op = &zonefs_dir_inode_operations;
1322         inode->i_fop = &zonefs_dir_operations;
1323         inode->i_size = 2;
1324         set_nlink(inode, 2);
1325         for (ztype = 0; ztype < ZONEFS_ZTYPE_MAX; ztype++) {
1326                 if (sbi->s_zgroup[ztype].g_nr_zones) {
1327                         inc_nlink(inode);
1328                         inode->i_size++;
1329                 }
1330         }
1331
1332         sb->s_root = d_make_root(inode);
1333         if (!sb->s_root)
1334                 goto cleanup;
1335
1336         /*
1337          * Take a reference on the zone groups directory inodes
1338          * to keep them in the inode cache.
1339          */
1340         ret = zonefs_get_zgroup_inodes(sb);
1341         if (ret)
1342                 goto cleanup;
1343
1344         ret = zonefs_sysfs_register(sb);
1345         if (ret)
1346                 goto cleanup;
1347
1348         return 0;
1349
1350 cleanup:
1351         zonefs_release_zgroup_inodes(sb);
1352         zonefs_free_zgroups(sb);
1353
1354         return ret;
1355 }
1356
1357 static struct dentry *zonefs_mount(struct file_system_type *fs_type,
1358                                    int flags, const char *dev_name, void *data)
1359 {
1360         return mount_bdev(fs_type, flags, dev_name, data, zonefs_fill_super);
1361 }
1362
1363 static void zonefs_kill_super(struct super_block *sb)
1364 {
1365         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1366
1367         /* Release the reference on the zone group directory inodes */
1368         zonefs_release_zgroup_inodes(sb);
1369
1370         kill_block_super(sb);
1371
1372         zonefs_sysfs_unregister(sb);
1373         zonefs_free_zgroups(sb);
1374         kfree(sbi);
1375 }
1376
1377 /*
1378  * File system definition and registration.
1379  */
1380 static struct file_system_type zonefs_type = {
1381         .owner          = THIS_MODULE,
1382         .name           = "zonefs",
1383         .mount          = zonefs_mount,
1384         .kill_sb        = zonefs_kill_super,
1385         .fs_flags       = FS_REQUIRES_DEV,
1386 };
1387
1388 static int __init zonefs_init_inodecache(void)
1389 {
1390         zonefs_inode_cachep = kmem_cache_create("zonefs_inode_cache",
1391                         sizeof(struct zonefs_inode_info), 0,
1392                         (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT),
1393                         NULL);
1394         if (zonefs_inode_cachep == NULL)
1395                 return -ENOMEM;
1396         return 0;
1397 }
1398
1399 static void zonefs_destroy_inodecache(void)
1400 {
1401         /*
1402          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
1403          * destroy the inode cache.
1404          */
1405         rcu_barrier();
1406         kmem_cache_destroy(zonefs_inode_cachep);
1407 }
1408
1409 static int __init zonefs_init(void)
1410 {
1411         int ret;
1412
1413         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct zonefs_super) != ZONEFS_SUPER_SIZE);
1414
1415         ret = zonefs_init_inodecache();
1416         if (ret)
1417                 return ret;
1418
1419         ret = zonefs_sysfs_init();
1420         if (ret)
1421                 goto destroy_inodecache;
1422
1423         ret = register_filesystem(&zonefs_type);
1424         if (ret)
1425                 goto sysfs_exit;
1426
1427         return 0;
1428
1429 sysfs_exit:
1430         zonefs_sysfs_exit();
1431 destroy_inodecache:
1432         zonefs_destroy_inodecache();
1433
1434         return ret;
1435 }
1436
1437 static void __exit zonefs_exit(void)
1438 {
1439         unregister_filesystem(&zonefs_type);
1440         zonefs_sysfs_exit();
1441         zonefs_destroy_inodecache();
1442 }
1443
1444 MODULE_AUTHOR("Damien Le Moal");
1445 MODULE_DESCRIPTION("Zone file system for zoned block devices");
1446 MODULE_LICENSE("GPL");
1447 MODULE_ALIAS_FS("zonefs");
1448 module_init(zonefs_init);
1449 module_exit(zonefs_exit);