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/fs.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
  24 #include "zonefs.h"
  25
  26 static int zonefs_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length,
  27                               unsigned int flags, struct iomap *iomap,
  28                               struct iomap *srcmap)
  29 {
  30         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(inode);
  31         struct super_block *sb = inode->i_sb;
  32         loff_t isize;
  33
  34         /* All I/Os should always be within the file maximum size */
  35         if (WARN_ON_ONCE(offset + length > zi->i_max_size))
  36                 return -EIO;
  37
  38         /*
  39          * Sequential zones can only accept direct writes. This is already
  40          * checked when writes are issued, so warn if we see a page writeback
  41          * operation.
  42          */
  43         if (WARN_ON_ONCE(zi->i_ztype == ZONEFS_ZTYPE_SEQ &&
  44                          (flags & IOMAP_WRITE) && !(flags & IOMAP_DIRECT)))
  45                 return -EIO;
  46
  47         /*
  48          * For conventional zones, all blocks are always mapped. For sequential
  49          * zones, all blocks after always mapped below the inode size (zone
  50          * write pointer) and unwriten beyond.
  51          */
  52         mutex_lock(&zi->i_truncate_mutex);
  53         isize = i_size_read(inode);
  54         if (offset >= isize)
  55                 iomap->type = IOMAP_UNWRITTEN;
  56         else
  57                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
  58         if (flags & IOMAP_WRITE)
  59                 length = zi->i_max_size - offset;
  60         else
  61                 length = min(length, isize - offset);
  62         mutex_unlock(&zi->i_truncate_mutex);
  63
  64         iomap->offset = ALIGN_DOWN(offset, sb->s_blocksize);
  65         iomap->length = ALIGN(offset + length, sb->s_blocksize) - iomap->offset;
  66         iomap->bdev = inode->i_sb->s_bdev;
  67         iomap->addr = (zi->i_zsector << SECTOR_SHIFT) + iomap->offset;
  68
  69         return 0;
  70 }
  71
  72 static const struct iomap_ops zonefs_iomap_ops = {
  73         .iomap_begin    = zonefs_iomap_begin,
  74 };
  75
  76 static int zonefs_readpage(struct file *unused, struct page *page)
  77 {
  78         return iomap_readpage(page, &zonefs_iomap_ops);
  79 }
  80
  81 static int zonefs_readpages(struct file *unused, struct address_space *mapping,
  82                             struct list_head *pages, unsigned int nr_pages)
  83 {
  84         return iomap_readpages(mapping, pages, nr_pages, &zonefs_iomap_ops);
  85 }
  86
  87 /*
  88  * Map blocks for page writeback. This is used only on conventional zone files,
  89  * which implies that the page range can only be within the fixed inode size.
  90  */
  91 static int zonefs_map_blocks(struct iomap_writepage_ctx *wpc,
  92                              struct inode *inode, loff_t offset)
  93 {
  94         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(inode);
  95
  96         if (WARN_ON_ONCE(zi->i_ztype != ZONEFS_ZTYPE_CNV))
  97                 return -EIO;
  98         if (WARN_ON_ONCE(offset >= i_size_read(inode)))
  99                 return -EIO;
 100
 101         /* If the mapping is already OK, nothing needs to be done */
 102         if (offset >= wpc->iomap.offset &&
 103             offset < wpc->iomap.offset + wpc->iomap.length)
 104                 return 0;
 105
 106         return zonefs_iomap_begin(inode, offset, zi->i_max_size - offset,
 107                                   IOMAP_WRITE, &wpc->iomap, NULL);
 108 }
 109
 110 static const struct iomap_writeback_ops zonefs_writeback_ops = {
 111         .map_blocks             = zonefs_map_blocks,
 112 };
 113
 114 static int zonefs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 115 {
 116         struct iomap_writepage_ctx wpc = { };
 117
 118         return iomap_writepage(page, wbc, &wpc, &zonefs_writeback_ops);
 119 }
 120
 121 static int zonefs_writepages(struct address_space *mapping,
 122                              struct writeback_control *wbc)
 123 {
 124         struct iomap_writepage_ctx wpc = { };
 125
 126         return iomap_writepages(mapping, wbc, &wpc, &zonefs_writeback_ops);
 127 }
 128
 129 static const struct address_space_operations zonefs_file_aops = {
 130         .readpage               = zonefs_readpage,
 131         .readpages              = zonefs_readpages,
 132         .writepage              = zonefs_writepage,
 133         .writepages             = zonefs_writepages,
 134         .set_page_dirty         = iomap_set_page_dirty,
 135         .releasepage            = iomap_releasepage,
 136         .invalidatepage         = iomap_invalidatepage,
 137         .migratepage            = iomap_migrate_page,
 138         .is_partially_uptodate  = iomap_is_partially_uptodate,
 139         .error_remove_page      = generic_error_remove_page,
 140         .direct_IO              = noop_direct_IO,
 141 };
 142
 143 static void zonefs_update_stats(struct inode *inode, loff_t new_isize)
 144 {
 145         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 146         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 147         loff_t old_isize = i_size_read(inode);
 148         loff_t nr_blocks;
 149
 150         if (new_isize == old_isize)
 151                 return;
 152
 153         spin_lock(&sbi->s_lock);
 154
 155         /*
 156          * This may be called for an update after an IO error.
 157          * So beware of the values seen.
 158          */
 159         if (new_isize < old_isize) {
 160                 nr_blocks = (old_isize - new_isize) >> sb->s_blocksize_bits;
 161                 if (sbi->s_used_blocks > nr_blocks)
 162                         sbi->s_used_blocks -= nr_blocks;
 163                 else
 164                         sbi->s_used_blocks = 0;
 165         } else {
 166                 sbi->s_used_blocks +=
 167                         (new_isize - old_isize) >> sb->s_blocksize_bits;
 168                 if (sbi->s_used_blocks > sbi->s_blocks)
 169                         sbi->s_used_blocks = sbi->s_blocks;
 170         }
 171
 172         spin_unlock(&sbi->s_lock);
 173 }
 174
 175 /*
 176  * Check a zone condition and adjust its file inode access permissions for
 177  * offline and readonly zones. Return the inode size corresponding to the
 178  * amount of readable data in the zone.
 179  */
 180 static loff_t zonefs_check_zone_condition(struct inode *inode,
 181                                           struct blk_zone *zone, bool warn,
 182                                           bool mount)
 183 {
 184         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(inode);
 185
 186         switch (zone->cond) {
 187         case BLK_ZONE_COND_OFFLINE:
 188                 /*
 189                  * Dead zone: make the inode immutable, disable all accesses
 190                  * and set the file size to 0 (zone wp set to zone start).
 191                  */
 192                 if (warn)
 193                         zonefs_warn(inode->i_sb, "inode %lu: offline zone\n",
 194                                     inode->i_ino);
 195                 inode->i_flags |= S_IMMUTABLE;
 196                 inode->i_mode &= ~0777;
 197                 zone->wp = zone->start;
 198                 return 0;
 199         case BLK_ZONE_COND_READONLY:
 200                 /*
 201                  * The write pointer of read-only zones is invalid. If such a
 202                  * zone is found during mount, the file size cannot be retrieved
 203                  * so we treat the zone as offline (mount == true case).
 204                  * Otherwise, keep the file size as it was when last updated
 205                  * so that the user can recover data. In both cases, writes are
 206                  * always disabled for the zone.
 207                  */
 208                 if (warn)
 209                         zonefs_warn(inode->i_sb, "inode %lu: read-only zone\n",
 210                                     inode->i_ino);
 211                 inode->i_flags |= S_IMMUTABLE;
 212                 if (mount) {
 213                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_OFFLINE;
 214                         inode->i_mode &= ~0777;
 215                         zone->wp = zone->start;
 216                         return 0;
 217                 }
 218                 inode->i_mode &= ~0222;
 219                 return i_size_read(inode);
 220         default:
 221                 if (zi->i_ztype == ZONEFS_ZTYPE_CNV)
 222                         return zi->i_max_size;
 223                 return (zone->wp - zone->start) << SECTOR_SHIFT;
 224         }
 225 }
 226
 227 struct zonefs_ioerr_data {
 228         struct inode    *inode;
 229         bool            write;
 230 };
 231
 232 static int zonefs_io_error_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx,
 233                               void *data)
 234 {
 235         struct zonefs_ioerr_data *err = data;
 236         struct inode *inode = err->inode;
 237         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(inode);
 238         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 239         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 240         loff_t isize, data_size;
 241
 242         /*
 243          * Check the zone condition: if the zone is not "bad" (offline or
 244          * read-only), read errors are simply signaled to the IO issuer as long
 245          * as there is no inconsistency between the inode size and the amount of
 246          * data writen in the zone (data_size).
 247          */
 248         data_size = zonefs_check_zone_condition(inode, zone, true, false);
 249         isize = i_size_read(inode);
 250         if (zone->cond != BLK_ZONE_COND_OFFLINE &&
 251             zone->cond != BLK_ZONE_COND_READONLY &&
 252             !err->write && isize == data_size)
 253                 return 0;
 254
 255         /*
 256          * At this point, we detected either a bad zone or an inconsistency
 257          * between the inode size and the amount of data written in the zone.
 258          * For the latter case, the cause may be a write IO error or an external
 259          * action on the device. Two error patterns exist:
 260          * 1) The inode size is lower than the amount of data in the zone:
 261          *    a write operation partially failed and data was writen at the end
 262          *    of the file. This can happen in the case of a large direct IO
 263          *    needing several BIOs and/or write requests to be processed.
 264          * 2) The inode size is larger than the amount of data in the zone:
 265          *    this can happen with a deferred write error with the use of the
 266          *    device side write cache after getting successful write IO
 267          *    completions. Other possibilities are (a) an external corruption,
 268          *    e.g. an application reset the zone directly, or (b) the device
 269          *    has a serious problem (e.g. firmware bug).
 270          *
 271          * In all cases, warn about inode size inconsistency and handle the
 272          * IO error according to the zone condition and to the mount options.
 273          */
 274         if (zi->i_ztype == ZONEFS_ZTYPE_SEQ && isize != data_size)
 275                 zonefs_warn(sb, "inode %lu: invalid size %lld (should be %lld)\n",
 276                             inode->i_ino, isize, data_size);
 277
 278         /*
 279          * First handle bad zones signaled by hardware. The mount options
 280          * errors=zone-ro and errors=zone-offline result in changing the
 281          * zone condition to read-only and offline respectively, as if the
 282          * condition was signaled by the hardware.
 283          */
 284         if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_OFFLINE ||
 285             sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZOL) {
 286                 zonefs_warn(sb, "inode %lu: read/write access disabled\n",
 287                             inode->i_ino);
 288                 if (zone->cond != BLK_ZONE_COND_OFFLINE) {
 289                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_OFFLINE;
 290                         data_size = zonefs_check_zone_condition(inode, zone,
 291                                                                 false, false);
 292                 }
 293         } else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_READONLY ||
 294                    sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZRO) {
 295                 zonefs_warn(sb, "inode %lu: write access disabled\n",
 296                             inode->i_ino);
 297                 if (zone->cond != BLK_ZONE_COND_READONLY) {
 298                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_READONLY;
 299                         data_size = zonefs_check_zone_condition(inode, zone,
 300                                                                 false, false);
 301                 }
 302         }
 303
 304         /*
 305          * If error=remount-ro was specified, any error result in remounting
 306          * the volume as read-only.
 307          */
 308         if ((sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO) && !sb_rdonly(sb)) {
 309                 zonefs_warn(sb, "remounting filesystem read-only\n");
 310                 sb->s_flags |= SB_RDONLY;
 311         }
 312
 313         /*
 314          * Update block usage stats and the inode size  to prevent access to
 315          * invalid data.
 316          */
 317         zonefs_update_stats(inode, data_size);
 318         i_size_write(inode, data_size);
 319         zi->i_wpoffset = data_size;
 320
 321         return 0;
 322 }
 323
 324 /*
 325  * When an file IO error occurs, check the file zone to see if there is a change
 326  * in the zone condition (e.g. offline or read-only). For a failed write to a
 327  * sequential zone, the zone write pointer position must also be checked to
 328  * eventually correct the file size and zonefs inode write pointer offset
 329  * (which can be out of sync with the drive due to partial write failures).
 330  */
 331 static void zonefs_io_error(struct inode *inode, bool write)
 332 {
 333         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(inode);
 334         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 335         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 336         unsigned int noio_flag;
 337         unsigned int nr_zones =
 338                 zi->i_max_size >> (sbi->s_zone_sectors_shift + SECTOR_SHIFT);
 339         struct zonefs_ioerr_data err = {
 340                 .inode = inode,
 341                 .write = write,
 342         };
 343         int ret;
 344
 345         mutex_lock(&zi->i_truncate_mutex);
 346
 347         /*
 348          * Memory allocations in blkdev_report_zones() can trigger a memory
 349          * reclaim which may in turn cause a recursion into zonefs as well as
 350          * struct request allocations for the same device. The former case may
 351          * end up in a deadlock on the inode truncate mutex, while the latter
 352          * may prevent IO forward progress. Executing the report zones under
 353          * the GFP_NOIO context avoids both problems.
 354          */
 355         noio_flag = memalloc_noio_save();
 356         ret = blkdev_report_zones(sb->s_bdev, zi->i_zsector, nr_zones,
 357                                   zonefs_io_error_cb, &err);
 358         if (ret != nr_zones)
 359                 zonefs_err(sb, "Get inode %lu zone information failed %d\n",
 360                            inode->i_ino, ret);
 361         memalloc_noio_restore(noio_flag);
 362
 363         mutex_unlock(&zi->i_truncate_mutex);
 364 }
 365
 366 static int zonefs_file_truncate(struct inode *inode, loff_t isize)
 367 {
 368         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(inode);
 369         loff_t old_isize;
 370         enum req_opf op;
 371         int ret = 0;
 372
 373         /*
 374          * Only sequential zone files can be truncated and truncation is allowed
 375          * only down to a 0 size, which is equivalent to a zone reset, and to
 376          * the maximum file size, which is equivalent to a zone finish.
 377          */
 378         if (zi->i_ztype != ZONEFS_ZTYPE_SEQ)
 379                 return -EPERM;
 380
 381         if (!isize)
 382                 op = REQ_OP_ZONE_RESET;
 383         else if (isize == zi->i_max_size)
 384                 op = REQ_OP_ZONE_FINISH;
 385         else
 386                 return -EPERM;
 387
 388         inode_dio_wait(inode);
 389
 390         /* Serialize against page faults */
 391         down_write(&zi->i_mmap_sem);
 392
 393         /* Serialize against zonefs_iomap_begin() */
 394         mutex_lock(&zi->i_truncate_mutex);
 395
 396         old_isize = i_size_read(inode);
 397         if (isize == old_isize)
 398                 goto unlock;
 399
 400         ret = blkdev_zone_mgmt(inode->i_sb->s_bdev, op, zi->i_zsector,
 401                                zi->i_max_size >> SECTOR_SHIFT, GFP_NOFS);
 402         if (ret) {
 403                 zonefs_err(inode->i_sb,
 404                            "Zone management operation at %llu failed %d",
 405                            zi->i_zsector, ret);
 406                 goto unlock;
 407         }
 408
 409         zonefs_update_stats(inode, isize);
 410         truncate_setsize(inode, isize);
 411         zi->i_wpoffset = isize;
 412
 413 unlock:
 414         mutex_unlock(&zi->i_truncate_mutex);
 415         up_write(&zi->i_mmap_sem);
 416
 417         return ret;
 418 }
 419
 420 static int zonefs_inode_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *iattr)
 421 {
 422         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 423         int ret;
 424
 425         if (unlikely(IS_IMMUTABLE(inode)))
 426                 return -EPERM;
 427
 428         ret = setattr_prepare(dentry, iattr);
 429         if (ret)
 430                 return ret;
 431
 432         /*
 433          * Since files and directories cannot be created nor deleted, do not
 434          * allow setting any write attributes on the sub-directories grouping
 435          * files by zone type.
 436          */
 437         if ((iattr->ia_valid & ATTR_MODE) && S_ISDIR(inode->i_mode) &&
 438             (iattr->ia_mode & 0222))
 439                 return -EPERM;
 440
 441         if (((iattr->ia_valid & ATTR_UID) &&
 442              !uid_eq(iattr->ia_uid, inode->i_uid)) ||
 443             ((iattr->ia_valid & ATTR_GID) &&
 444              !gid_eq(iattr->ia_gid, inode->i_gid))) {
 445                 ret = dquot_transfer(inode, iattr);
 446                 if (ret)
 447                         return ret;
 448         }
 449
 450         if (iattr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
 451                 ret = zonefs_file_truncate(inode, iattr->ia_size);
 452                 if (ret)
 453                         return ret;
 454         }
 455
 456         setattr_copy(inode, iattr);
 457
 458         return 0;
 459 }
 460
 461 static const struct inode_operations zonefs_file_inode_operations = {
 462         .setattr        = zonefs_inode_setattr,
 463 };
 464
 465 static int zonefs_file_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
 466                              int datasync)
 467 {
 468         struct inode *inode = file_inode(file);
 469         int ret = 0;
 470
 471         if (unlikely(IS_IMMUTABLE(inode)))
 472                 return -EPERM;
 473
 474         /*
 475          * Since only direct writes are allowed in sequential files, page cache
 476          * flush is needed only for conventional zone files.
 477          */
 478         if (ZONEFS_I(inode)->i_ztype == ZONEFS_ZTYPE_CNV)
 479                 ret = file_write_and_wait_range(file, start, end);
 480         if (!ret)
 481                 ret = blkdev_issue_flush(inode->i_sb->s_bdev, GFP_KERNEL, NULL);
 482
 483         if (ret)
 484                 zonefs_io_error(inode, true);
 485
 486         return ret;
 487 }
 488
 489 static vm_fault_t zonefs_filemap_fault(struct vm_fault *vmf)
 490 {
 491         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(file_inode(vmf->vma->vm_file));
 492         vm_fault_t ret;
 493
 494         down_read(&zi->i_mmap_sem);
 495         ret = filemap_fault(vmf);
 496         up_read(&zi->i_mmap_sem);
 497
 498         return ret;
 499 }
 500
 501 static vm_fault_t zonefs_filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
 502 {
 503         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
 504         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(inode);
 505         vm_fault_t ret;
 506
 507         if (unlikely(IS_IMMUTABLE(inode)))
 508                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 509
 510         /*
 511          * Sanity check: only conventional zone files can have shared
 512          * writeable mappings.
 513          */
 514         if (WARN_ON_ONCE(zi->i_ztype != ZONEFS_ZTYPE_CNV))
 515                 return VM_FAULT_NOPAGE;
 516
 517         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
 518         file_update_time(vmf->vma->vm_file);
 519
 520         /* Serialize against truncates */
 521         down_read(&zi->i_mmap_sem);
 522         ret = iomap_page_mkwrite(vmf, &zonefs_iomap_ops);
 523         up_read(&zi->i_mmap_sem);
 524
 525         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
 526         return ret;
 527 }
 528
 529 static const struct vm_operations_struct zonefs_file_vm_ops = {
 530         .fault          = zonefs_filemap_fault,
 531         .map_pages      = filemap_map_pages,
 532         .page_mkwrite   = zonefs_filemap_page_mkwrite,
 533 };
 534
 535 static int zonefs_file_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 536 {
 537         /*
 538          * Conventional zones accept random writes, so their files can support
 539          * shared writable mappings. For sequential zone files, only read
 540          * mappings are possible since there are no guarantees for write
 541          * ordering between msync() and page cache writeback.
 542          */
 543         if (ZONEFS_I(file_inode(file))->i_ztype == ZONEFS_ZTYPE_SEQ &&
 544             (vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_MAYWRITE))
 545                 return -EINVAL;
 546
 547         file_accessed(file);
 548         vma->vm_ops = &zonefs_file_vm_ops;
 549
 550         return 0;
 551 }
 552
 553 static loff_t zonefs_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 554 {
 555         loff_t isize = i_size_read(file_inode(file));
 556
 557         /*
 558          * Seeks are limited to below the zone size for conventional zones
 559          * and below the zone write pointer for sequential zones. In both
 560          * cases, this limit is the inode size.
 561          */
 562         return generic_file_llseek_size(file, offset, whence, isize, isize);
 563 }
 564
 565 static int zonefs_file_write_dio_end_io(struct kiocb *iocb, ssize_t size,
 566                                         int error, unsigned int flags)
 567 {
 568         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
 569         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(inode);
 570
 571         if (error) {
 572                 zonefs_io_error(inode, true);
 573                 return error;
 574         }
 575
 576         if (size && zi->i_ztype != ZONEFS_ZTYPE_CNV) {
 577                 /*
 578                  * Note that we may be seeing completions out of order,
 579                  * but that is not a problem since a write completed
 580                  * successfully necessarily means that all preceding writes
 581                  * were also successful. So we can safely increase the inode
 582                  * size to the write end location.
 583                  */
 584                 mutex_lock(&zi->i_truncate_mutex);
 585                 if (i_size_read(inode) < iocb->ki_pos + size) {
 586                         zonefs_update_stats(inode, iocb->ki_pos + size);
 587                         i_size_write(inode, iocb->ki_pos + size);
 588                 }
 589                 mutex_unlock(&zi->i_truncate_mutex);
 590         }
 591
 592         return 0;
 593 }
 594
 595 static const struct iomap_dio_ops zonefs_write_dio_ops = {
 596         .end_io                 = zonefs_file_write_dio_end_io,
 597 };
 598
 599 /*
 600  * Handle direct writes. For sequential zone files, this is the only possible
 601  * write path. For these files, check that the user is issuing writes
 602  * sequentially from the end of the file. This code assumes that the block layer
 603  * delivers write requests to the device in sequential order. This is always the
 604  * case if a block IO scheduler implementing the ELEVATOR_F_ZBD_SEQ_WRITE
 605  * elevator feature is being used (e.g. mq-deadline). The block layer always
 606  * automatically select such an elevator for zoned block devices during the
 607  * device initialization.
 608  */
 609 static ssize_t zonefs_file_dio_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
 610 {
 611         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
 612         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(inode);
 613         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 614         size_t count;
 615         ssize_t ret;
 616
 617         /*
 618          * For async direct IOs to sequential zone files, refuse IOCB_NOWAIT
 619          * as this can cause write reordering (e.g. the first aio gets EAGAIN
 620          * on the inode lock but the second goes through but is now unaligned).
 621          */
 622         if (zi->i_ztype == ZONEFS_ZTYPE_SEQ && !is_sync_kiocb(iocb) &&
 623             (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
 624                 return -EOPNOTSUPP;
 625
 626         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
 627                 if (!inode_trylock(inode))
 628                         return -EAGAIN;
 629         } else {
 630                 inode_lock(inode);
 631         }
 632
 633         ret = generic_write_checks(iocb, from);
 634         if (ret <= 0)
 635                 goto inode_unlock;
 636
 637         iov_iter_truncate(from, zi->i_max_size - iocb->ki_pos);
 638         count = iov_iter_count(from);
 639
 640         if ((iocb->ki_pos | count) & (sb->s_blocksize - 1)) {
 641                 ret = -EINVAL;
 642                 goto inode_unlock;
 643         }
 644
 645         /* Enforce sequential writes (append only) in sequential zones */
 646         mutex_lock(&zi->i_truncate_mutex);
 647         if (zi->i_ztype == ZONEFS_ZTYPE_SEQ && iocb->ki_pos != zi->i_wpoffset) {
 648                 mutex_unlock(&zi->i_truncate_mutex);
 649                 ret = -EINVAL;
 650                 goto inode_unlock;
 651         }
 652         mutex_unlock(&zi->i_truncate_mutex);
 653
 654         ret = iomap_dio_rw(iocb, from, &zonefs_iomap_ops,
 655                            &zonefs_write_dio_ops, is_sync_kiocb(iocb));
 656         if (zi->i_ztype == ZONEFS_ZTYPE_SEQ &&
 657             (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED)) {
 658                 if (ret > 0)
 659                         count = ret;
 660                 mutex_lock(&zi->i_truncate_mutex);
 661                 zi->i_wpoffset += count;
 662                 mutex_unlock(&zi->i_truncate_mutex);
 663         }
 664
 665 inode_unlock:
 666         inode_unlock(inode);
 667
 668         return ret;
 669 }
 670
 671 static ssize_t zonefs_file_buffered_write(struct kiocb *iocb,
 672                                           struct iov_iter *from)
 673 {
 674         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
 675         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(inode);
 676         ssize_t ret;
 677
 678         /*
 679          * Direct IO writes are mandatory for sequential zone files so that the
 680          * write IO issuing order is preserved.
 681          */
 682         if (zi->i_ztype != ZONEFS_ZTYPE_CNV)
 683                 return -EIO;
 684
 685         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
 686                 if (!inode_trylock(inode))
 687                         return -EAGAIN;
 688         } else {
 689                 inode_lock(inode);
 690         }
 691
 692         ret = generic_write_checks(iocb, from);
 693         if (ret <= 0)
 694                 goto inode_unlock;
 695
 696         iov_iter_truncate(from, zi->i_max_size - iocb->ki_pos);
 697
 698         ret = iomap_file_buffered_write(iocb, from, &zonefs_iomap_ops);
 699         if (ret > 0)
 700                 iocb->ki_pos += ret;
 701         else if (ret == -EIO)
 702                 zonefs_io_error(inode, true);
 703
 704 inode_unlock:
 705         inode_unlock(inode);
 706         if (ret > 0)
 707                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
 708
 709         return ret;
 710 }
 711
 712 static ssize_t zonefs_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
 713 {
 714         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
 715
 716         if (unlikely(IS_IMMUTABLE(inode)))
 717                 return -EPERM;
 718
 719         if (sb_rdonly(inode->i_sb))
 720                 return -EROFS;
 721
 722         /* Write operations beyond the zone size are not allowed */
 723         if (iocb->ki_pos >= ZONEFS_I(inode)->i_max_size)
 724                 return -EFBIG;
 725
 726         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
 727                 return zonefs_file_dio_write(iocb, from);
 728
 729         return zonefs_file_buffered_write(iocb, from);
 730 }
 731
 732 static int zonefs_file_read_dio_end_io(struct kiocb *iocb, ssize_t size,
 733                                        int error, unsigned int flags)
 734 {
 735         if (error) {
 736                 zonefs_io_error(file_inode(iocb->ki_filp), false);
 737                 return error;
 738         }
 739
 740         return 0;
 741 }
 742
 743 static const struct iomap_dio_ops zonefs_read_dio_ops = {
 744         .end_io                 = zonefs_file_read_dio_end_io,
 745 };
 746
 747 static ssize_t zonefs_file_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
 748 {
 749         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
 750         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(inode);
 751         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 752         loff_t isize;
 753         ssize_t ret;
 754
 755         /* Offline zones cannot be read */
 756         if (unlikely(IS_IMMUTABLE(inode) && !(inode->i_mode & 0777)))
 757                 return -EPERM;
 758
 759         if (iocb->ki_pos >= zi->i_max_size)
 760                 return 0;
 761
 762         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
 763                 if (!inode_trylock_shared(inode))
 764                         return -EAGAIN;
 765         } else {
 766                 inode_lock_shared(inode);
 767         }
 768
 769         /* Limit read operations to written data */
 770         mutex_lock(&zi->i_truncate_mutex);
 771         isize = i_size_read(inode);
 772         if (iocb->ki_pos >= isize) {
 773                 mutex_unlock(&zi->i_truncate_mutex);
 774                 ret = 0;
 775                 goto inode_unlock;
 776         }
 777         iov_iter_truncate(to, isize - iocb->ki_pos);
 778         mutex_unlock(&zi->i_truncate_mutex);
 779
 780         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
 781                 size_t count = iov_iter_count(to);
 782
 783                 if ((iocb->ki_pos | count) & (sb->s_blocksize - 1)) {
 784                         ret = -EINVAL;
 785                         goto inode_unlock;
 786                 }
 787                 file_accessed(iocb->ki_filp);
 788                 ret = iomap_dio_rw(iocb, to, &zonefs_iomap_ops,
 789                                    &zonefs_read_dio_ops, is_sync_kiocb(iocb));
 790         } else {
 791                 ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
 792                 if (ret == -EIO)
 793                         zonefs_io_error(inode, false);
 794         }
 795
 796 inode_unlock:
 797         inode_unlock_shared(inode);
 798
 799         return ret;
 800 }
 801
 802 static const struct file_operations zonefs_file_operations = {
 803         .open           = generic_file_open,
 804         .fsync          = zonefs_file_fsync,
 805         .mmap           = zonefs_file_mmap,
 806         .llseek         = zonefs_file_llseek,
 807         .read_iter      = zonefs_file_read_iter,
 808         .write_iter     = zonefs_file_write_iter,
 809         .splice_read    = generic_file_splice_read,
 810         .splice_write   = iter_file_splice_write,
 811         .iopoll         = iomap_dio_iopoll,
 812 };
 813
 814 static struct kmem_cache *zonefs_inode_cachep;
 815
 816 static struct inode *zonefs_alloc_inode(struct super_block *sb)
 817 {
 818         struct zonefs_inode_info *zi;
 819
 820         zi = kmem_cache_alloc(zonefs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
 821         if (!zi)
 822                 return NULL;
 823
 824         inode_init_once(&zi->i_vnode);
 825         mutex_init(&zi->i_truncate_mutex);
 826         init_rwsem(&zi->i_mmap_sem);
 827
 828         return &zi->i_vnode;
 829 }
 830
 831 static void zonefs_free_inode(struct inode *inode)
 832 {
 833         kmem_cache_free(zonefs_inode_cachep, ZONEFS_I(inode));
 834 }
 835
 836 /*
 837  * File system stat.
 838  */
 839 static int zonefs_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
 840 {
 841         struct super_block *sb = dentry->d_sb;
 842         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 843         enum zonefs_ztype t;
 844         u64 fsid;
 845
 846         buf->f_type = ZONEFS_MAGIC;
 847         buf->f_bsize = sb->s_blocksize;
 848         buf->f_namelen = ZONEFS_NAME_MAX;
 849
 850         spin_lock(&sbi->s_lock);
 851
 852         buf->f_blocks = sbi->s_blocks;
 853         if (WARN_ON(sbi->s_used_blocks > sbi->s_blocks))
 854                 buf->f_bfree = 0;
 855         else
 856                 buf->f_bfree = buf->f_blocks - sbi->s_used_blocks;
 857         buf->f_bavail = buf->f_bfree;
 858
 859         for (t = 0; t < ZONEFS_ZTYPE_MAX; t++) {
 860                 if (sbi->s_nr_files[t])
 861                         buf->f_files += sbi->s_nr_files[t] + 1;
 862         }
 863         buf->f_ffree = 0;
 864
 865         spin_unlock(&sbi->s_lock);
 866
 867         fsid = le64_to_cpup((void *)sbi->s_uuid.b) ^
 868                 le64_to_cpup((void *)sbi->s_uuid.b + sizeof(u64));
 869         buf->f_fsid.val[0] = (u32)fsid;
 870         buf->f_fsid.val[1] = (u32)(fsid >> 32);
 871
 872         return 0;
 873 }
 874
 875 enum {
 876         Opt_errors_ro, Opt_errors_zro, Opt_errors_zol, Opt_errors_repair,
 877         Opt_err,
 878 };
 879
 880 static const match_table_t tokens = {
 881         { Opt_errors_ro,        "errors=remount-ro"},
 882         { Opt_errors_zro,       "errors=zone-ro"},
 883         { Opt_errors_zol,       "errors=zone-offline"},
 884         { Opt_errors_repair,    "errors=repair"},
 885         { Opt_err,              NULL}
 886 };
 887
 888 static int zonefs_parse_options(struct super_block *sb, char *options)
 889 {
 890         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 891         substring_t args[MAX_OPT_ARGS];
 892         char *p;
 893
 894         if (!options)
 895                 return 0;
 896
 897         while ((p = strsep(&options, ",")) != NULL) {
 898                 int token;
 899
 900                 if (!*p)
 901                         continue;
 902
 903                 token = match_token(p, tokens, args);
 904                 switch (token) {
 905                 case Opt_errors_ro:
 906                         sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_MASK;
 907                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO;
 908                         break;
 909                 case Opt_errors_zro:
 910                         sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_MASK;
 911                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZRO;
 912                         break;
 913                 case Opt_errors_zol:
 914                         sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_MASK;
 915                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZOL;
 916                         break;
 917                 case Opt_errors_repair:
 918                         sbi->s_mount_opts &= ~ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_MASK;
 919                         sbi->s_mount_opts |= ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_REPAIR;
 920                         break;
 921                 default:
 922                         return -EINVAL;
 923                 }
 924         }
 925
 926         return 0;
 927 }
 928
 929 static int zonefs_show_options(struct seq_file *seq, struct dentry *root)
 930 {
 931         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(root->d_sb);
 932
 933         if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO)
 934                 seq_puts(seq, ",errors=remount-ro");
 935         if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZRO)
 936                 seq_puts(seq, ",errors=zone-ro");
 937         if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_ZOL)
 938                 seq_puts(seq, ",errors=zone-offline");
 939         if (sbi->s_mount_opts & ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_REPAIR)
 940                 seq_puts(seq, ",errors=repair");
 941
 942         return 0;
 943 }
 944
 945 static int zonefs_remount(struct super_block *sb, int *flags, char *data)
 946 {
 947         sync_filesystem(sb);
 948
 949         return zonefs_parse_options(sb, data);
 950 }
 951
 952 static const struct super_operations zonefs_sops = {
 953         .alloc_inode    = zonefs_alloc_inode,
 954         .free_inode     = zonefs_free_inode,
 955         .statfs         = zonefs_statfs,
 956         .remount_fs     = zonefs_remount,
 957         .show_options   = zonefs_show_options,
 958 };
 959
 960 static const struct inode_operations zonefs_dir_inode_operations = {
 961         .lookup         = simple_lookup,
 962         .setattr        = zonefs_inode_setattr,
 963 };
 964
 965 static void zonefs_init_dir_inode(struct inode *parent, struct inode *inode,
 966                                   enum zonefs_ztype type)
 967 {
 968         struct super_block *sb = parent->i_sb;
 969
 970         inode->i_ino = blkdev_nr_zones(sb->s_bdev->bd_disk) + type + 1;
 971         inode_init_owner(inode, parent, S_IFDIR | 0555);
 972         inode->i_op = &zonefs_dir_inode_operations;
 973         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
 974         set_nlink(inode, 2);
 975         inc_nlink(parent);
 976 }
 977
 978 static void zonefs_init_file_inode(struct inode *inode, struct blk_zone *zone,
 979                                    enum zonefs_ztype type)
 980 {
 981         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 982         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
 983         struct zonefs_inode_info *zi = ZONEFS_I(inode);
 984
 985         inode->i_ino = zone->start >> sbi->s_zone_sectors_shift;
 986         inode->i_mode = S_IFREG | sbi->s_perm;
 987
 988         zi->i_ztype = type;
 989         zi->i_zsector = zone->start;
 990         zi->i_max_size = min_t(loff_t, MAX_LFS_FILESIZE,
 991                                zone->len << SECTOR_SHIFT);
 992         zi->i_wpoffset = zonefs_check_zone_condition(inode, zone, true, true);
 993
 994         inode->i_uid = sbi->s_uid;
 995         inode->i_gid = sbi->s_gid;
 996         inode->i_size = zi->i_wpoffset;
 997         inode->i_blocks = zone->len;
 998
 999         inode->i_op = &zonefs_file_inode_operations;
1000         inode->i_fop = &zonefs_file_operations;
1001         inode->i_mapping->a_ops = &zonefs_file_aops;
1002
1003         sb->s_maxbytes = max(zi->i_max_size, sb->s_maxbytes);
1004         sbi->s_blocks += zi->i_max_size >> sb->s_blocksize_bits;
1005         sbi->s_used_blocks += zi->i_wpoffset >> sb->s_blocksize_bits;
1006 }
1007
1008 static struct dentry *zonefs_create_inode(struct dentry *parent,
1009                                         const char *name, struct blk_zone *zone,
1010                                         enum zonefs_ztype type)
1011 {
1012         struct inode *dir = d_inode(parent);
1013         struct dentry *dentry;
1014         struct inode *inode;
1015
1016         dentry = d_alloc_name(parent, name);
1017         if (!dentry)
1018                 return NULL;
1019
1020         inode = new_inode(parent->d_sb);
1021         if (!inode)
1022                 goto dput;
1023
1024         inode->i_ctime = inode->i_mtime = inode->i_atime = dir->i_ctime;
1025         if (zone)
1026                 zonefs_init_file_inode(inode, zone, type);
1027         else
1028                 zonefs_init_dir_inode(dir, inode, type);
1029         d_add(dentry, inode);
1030         dir->i_size++;
1031
1032         return dentry;
1033
1034 dput:
1035         dput(dentry);
1036
1037         return NULL;
1038 }
1039
1040 struct zonefs_zone_data {
1041         struct super_block      *sb;
1042         unsigned int            nr_zones[ZONEFS_ZTYPE_MAX];
1043         struct blk_zone         *zones;
1044 };
1045
1046 /*
1047  * Create a zone group and populate it with zone files.
1048  */
1049 static int zonefs_create_zgroup(struct zonefs_zone_data *zd,
1050                                 enum zonefs_ztype type)
1051 {
1052         struct super_block *sb = zd->sb;
1053         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1054         struct blk_zone *zone, *next, *end;
1055         const char *zgroup_name;
1056         char *file_name;
1057         struct dentry *dir;
1058         unsigned int n = 0;
1059         int ret = -ENOMEM;
1060
1061         /* If the group is empty, there is nothing to do */
1062         if (!zd->nr_zones[type])
1063                 return 0;
1064
1065         file_name = kmalloc(ZONEFS_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
1066         if (!file_name)
1067                 return -ENOMEM;
1068
1069         if (type == ZONEFS_ZTYPE_CNV)
1070                 zgroup_name = "cnv";
1071         else
1072                 zgroup_name = "seq";
1073
1074         dir = zonefs_create_inode(sb->s_root, zgroup_name, NULL, type);
1075         if (!dir)
1076                 goto free;
1077
1078         /*
1079          * The first zone contains the super block: skip it.
1080          */
1081         end = zd->zones + blkdev_nr_zones(sb->s_bdev->bd_disk);
1082         for (zone = &zd->zones[1]; zone < end; zone = next) {
1083
1084                 next = zone + 1;
1085                 if (zonefs_zone_type(zone) != type)
1086                         continue;
1087
1088                 /*
1089                  * For conventional zones, contiguous zones can be aggregated
1090                  * together to form larger files. Note that this overwrites the
1091                  * length of the first zone of the set of contiguous zones
1092                  * aggregated together. If one offline or read-only zone is
1093                  * found, assume that all zones aggregated have the same
1094                  * condition.
1095                  */
1096                 if (type == ZONEFS_ZTYPE_CNV &&
1097                     (sbi->s_features & ZONEFS_F_AGGRCNV)) {
1098                         for (; next < end; next++) {
1099                                 if (zonefs_zone_type(next) != type)
1100                                         break;
1101                                 zone->len += next->len;
1102                                 if (next->cond == BLK_ZONE_COND_READONLY &&
1103                                     zone->cond != BLK_ZONE_COND_OFFLINE)
1104                                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_READONLY;
1105                                 else if (next->cond == BLK_ZONE_COND_OFFLINE)
1106                                         zone->cond = BLK_ZONE_COND_OFFLINE;
1107                         }
1108                 }
1109
1110                 /*
1111                  * Use the file number within its group as file name.
1112                  */
1113                 snprintf(file_name, ZONEFS_NAME_MAX - 1, "%u", n);
1114                 if (!zonefs_create_inode(dir, file_name, zone, type))
1115                         goto free;
1116
1117                 n++;
1118         }
1119
1120         zonefs_info(sb, "Zone group \"%s\" has %u file%s\n",
1121                     zgroup_name, n, n > 1 ? "s" : "");
1122
1123         sbi->s_nr_files[type] = n;
1124         ret = 0;
1125
1126 free:
1127         kfree(file_name);
1128
1129         return ret;
1130 }
1131
1132 static int zonefs_get_zone_info_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx,
1133                                    void *data)
1134 {
1135         struct zonefs_zone_data *zd = data;
1136
1137         /*
1138          * Count the number of usable zones: the first zone at index 0 contains
1139          * the super block and is ignored.
1140          */
1141         switch (zone->type) {
1142         case BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL:
1143                 zone->wp = zone->start + zone->len;
1144                 if (idx)
1145                         zd->nr_zones[ZONEFS_ZTYPE_CNV]++;
1146                 break;
1147         case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_REQ:
1148         case BLK_ZONE_TYPE_SEQWRITE_PREF:
1149                 if (idx)
1150                         zd->nr_zones[ZONEFS_ZTYPE_SEQ]++;
1151                 break;
1152         default:
1153                 zonefs_err(zd->sb, "Unsupported zone type 0x%x\n",
1154                            zone->type);
1155                 return -EIO;
1156         }
1157
1158         memcpy(&zd->zones[idx], zone, sizeof(struct blk_zone));
1159
1160         return 0;
1161 }
1162
1163 static int zonefs_get_zone_info(struct zonefs_zone_data *zd)
1164 {
1165         struct block_device *bdev = zd->sb->s_bdev;
1166         int ret;
1167
1168         zd->zones = kvcalloc(blkdev_nr_zones(bdev->bd_disk),
1169                              sizeof(struct blk_zone), GFP_KERNEL);
1170         if (!zd->zones)
1171                 return -ENOMEM;
1172
1173         /* Get zones information from the device */
1174         ret = blkdev_report_zones(bdev, 0, BLK_ALL_ZONES,
1175                                   zonefs_get_zone_info_cb, zd);
1176         if (ret < 0) {
1177                 zonefs_err(zd->sb, "Zone report failed %d\n", ret);
1178                 return ret;
1179         }
1180
1181         if (ret != blkdev_nr_zones(bdev->bd_disk)) {
1182                 zonefs_err(zd->sb, "Invalid zone report (%d/%u zones)\n",
1183                            ret, blkdev_nr_zones(bdev->bd_disk));
1184                 return -EIO;
1185         }
1186
1187         return 0;
1188 }
1189
1190 static inline void zonefs_cleanup_zone_info(struct zonefs_zone_data *zd)
1191 {
1192         kvfree(zd->zones);
1193 }
1194
1195 /*
1196  * Read super block information from the device.
1197  */
1198 static int zonefs_read_super(struct super_block *sb)
1199 {
1200         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1201         struct zonefs_super *super;
1202         u32 crc, stored_crc;
1203         struct page *page;
1204         struct bio_vec bio_vec;
1205         struct bio bio;
1206         int ret;
1207
1208         page = alloc_page(GFP_KERNEL);
1209         if (!page)
1210                 return -ENOMEM;
1211
1212         bio_init(&bio, &bio_vec, 1);
1213         bio.bi_iter.bi_sector = 0;
1214         bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
1215         bio_set_dev(&bio, sb->s_bdev);
1216         bio_add_page(&bio, page, PAGE_SIZE, 0);
1217
1218         ret = submit_bio_wait(&bio);
1219         if (ret)
1220                 goto free_page;
1221
1222         super = kmap(page);
1223
1224         ret = -EINVAL;
1225         if (le32_to_cpu(super->s_magic) != ZONEFS_MAGIC)
1226                 goto unmap;
1227
1228         stored_crc = le32_to_cpu(super->s_crc);
1229         super->s_crc = 0;
1230         crc = crc32(~0U, (unsigned char *)super, sizeof(struct zonefs_super));
1231         if (crc != stored_crc) {
1232                 zonefs_err(sb, "Invalid checksum (Expected 0x%08x, got 0x%08x)",
1233                            crc, stored_crc);
1234                 goto unmap;
1235         }
1236
1237         sbi->s_features = le64_to_cpu(super->s_features);
1238         if (sbi->s_features & ~ZONEFS_F_DEFINED_FEATURES) {
1239                 zonefs_err(sb, "Unknown features set 0x%llx\n",
1240                            sbi->s_features);
1241                 goto unmap;
1242         }
1243
1244         if (sbi->s_features & ZONEFS_F_UID) {
1245                 sbi->s_uid = make_kuid(current_user_ns(),
1246                                        le32_to_cpu(super->s_uid));
1247                 if (!uid_valid(sbi->s_uid)) {
1248                         zonefs_err(sb, "Invalid UID feature\n");
1249                         goto unmap;
1250                 }
1251         }
1252
1253         if (sbi->s_features & ZONEFS_F_GID) {
1254                 sbi->s_gid = make_kgid(current_user_ns(),
1255                                        le32_to_cpu(super->s_gid));
1256                 if (!gid_valid(sbi->s_gid)) {
1257                         zonefs_err(sb, "Invalid GID feature\n");
1258                         goto unmap;
1259                 }
1260         }
1261
1262         if (sbi->s_features & ZONEFS_F_PERM)
1263                 sbi->s_perm = le32_to_cpu(super->s_perm);
1264
1265         if (memchr_inv(super->s_reserved, 0, sizeof(super->s_reserved))) {
1266                 zonefs_err(sb, "Reserved area is being used\n");
1267                 goto unmap;
1268         }
1269
1270         uuid_copy(&sbi->s_uuid, (uuid_t *)super->s_uuid);
1271         ret = 0;
1272
1273 unmap:
1274         kunmap(page);
1275 free_page:
1276         __free_page(page);
1277
1278         return ret;
1279 }
1280
1281 /*
1282  * Check that the device is zoned. If it is, get the list of zones and create
1283  * sub-directories and files according to the device zone configuration and
1284  * format options.
1285  */
1286 static int zonefs_fill_super(struct super_block *sb, void *data, int silent)
1287 {
1288         struct zonefs_zone_data zd;
1289         struct zonefs_sb_info *sbi;
1290         struct inode *inode;
1291         enum zonefs_ztype t;
1292         int ret;
1293
1294         if (!bdev_is_zoned(sb->s_bdev)) {
1295                 zonefs_err(sb, "Not a zoned block device\n");
1296                 return -EINVAL;
1297         }
1298
1299         /*
1300          * Initialize super block information: the maximum file size is updated
1301          * when the zone files are created so that the format option
1302          * ZONEFS_F_AGGRCNV which increases the maximum file size of a file
1303          * beyond the zone size is taken into account.
1304          */
1305         sbi = kzalloc(sizeof(*sbi), GFP_KERNEL);
1306         if (!sbi)
1307                 return -ENOMEM;
1308
1309         spin_lock_init(&sbi->s_lock);
1310         sb->s_fs_info = sbi;
1311         sb->s_magic = ZONEFS_MAGIC;
1312         sb->s_maxbytes = 0;
1313         sb->s_op = &zonefs_sops;
1314         sb->s_time_gran = 1;
1315
1316         /*
1317          * The block size is set to the device physical sector size to ensure
1318          * that write operations on 512e devices (512B logical block and 4KB
1319          * physical block) are always aligned to the device physical blocks,
1320          * as mandated by the ZBC/ZAC specifications.
1321          */
1322         sb_set_blocksize(sb, bdev_physical_block_size(sb->s_bdev));
1323         sbi->s_zone_sectors_shift = ilog2(bdev_zone_sectors(sb->s_bdev));
1324         sbi->s_uid = GLOBAL_ROOT_UID;
1325         sbi->s_gid = GLOBAL_ROOT_GID;
1326         sbi->s_perm = 0640;
1327         sbi->s_mount_opts = ZONEFS_MNTOPT_ERRORS_RO;
1328
1329         ret = zonefs_read_super(sb);
1330         if (ret)
1331                 return ret;
1332
1333         ret = zonefs_parse_options(sb, data);
1334         if (ret)
1335                 return ret;
1336
1337         memset(&zd, 0, sizeof(struct zonefs_zone_data));
1338         zd.sb = sb;
1339         ret = zonefs_get_zone_info(&zd);
1340         if (ret)
1341                 goto cleanup;
1342
1343         zonefs_info(sb, "Mounting %u zones",
1344                     blkdev_nr_zones(sb->s_bdev->bd_disk));
1345
1346         /* Create root directory inode */
1347         ret = -ENOMEM;
1348         inode = new_inode(sb);
1349         if (!inode)
1350                 goto cleanup;
1351
1352         inode->i_ino = blkdev_nr_zones(sb->s_bdev->bd_disk);
1353         inode->i_mode = S_IFDIR | 0555;
1354         inode->i_ctime = inode->i_mtime = inode->i_atime = current_time(inode);
1355         inode->i_op = &zonefs_dir_inode_operations;
1356         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
1357         set_nlink(inode, 2);
1358
1359         sb->s_root = d_make_root(inode);
1360         if (!sb->s_root)
1361                 goto cleanup;
1362
1363         /* Create and populate files in zone groups directories */
1364         for (t = 0; t < ZONEFS_ZTYPE_MAX; t++) {
1365                 ret = zonefs_create_zgroup(&zd, t);
1366                 if (ret)
1367                         break;
1368         }
1369
1370 cleanup:
1371         zonefs_cleanup_zone_info(&zd);
1372
1373         return ret;
1374 }
1375
1376 static struct dentry *zonefs_mount(struct file_system_type *fs_type,
1377                                    int flags, const char *dev_name, void *data)
1378 {
1379         return mount_bdev(fs_type, flags, dev_name, data, zonefs_fill_super);
1380 }
1381
1382 static void zonefs_kill_super(struct super_block *sb)
1383 {
1384         struct zonefs_sb_info *sbi = ZONEFS_SB(sb);
1385
1386         if (sb->s_root)
1387                 d_genocide(sb->s_root);
1388         kill_block_super(sb);
1389         kfree(sbi);
1390 }
1391
1392 /*
1393  * File system definition and registration.
1394  */
1395 static struct file_system_type zonefs_type = {
1396         .owner          = THIS_MODULE,
1397         .name           = "zonefs",
1398         .mount          = zonefs_mount,
1399         .kill_sb        = zonefs_kill_super,
1400         .fs_flags       = FS_REQUIRES_DEV,
1401 };
1402
1403 static int __init zonefs_init_inodecache(void)
1404 {
1405         zonefs_inode_cachep = kmem_cache_create("zonefs_inode_cache",
1406                         sizeof(struct zonefs_inode_info), 0,
1407                         (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT),
1408                         NULL);
1409         if (zonefs_inode_cachep == NULL)
1410                 return -ENOMEM;
1411         return 0;
1412 }
1413
1414 static void zonefs_destroy_inodecache(void)
1415 {
1416         /*
1417          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
1418          * destroy the inode cache.
1419          */
1420         rcu_barrier();
1421         kmem_cache_destroy(zonefs_inode_cachep);
1422 }
1423
1424 static int __init zonefs_init(void)
1425 {
1426         int ret;
1427
1428         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct zonefs_super) != ZONEFS_SUPER_SIZE);
1429
1430         ret = zonefs_init_inodecache();
1431         if (ret)
1432                 return ret;
1433
1434         ret = register_filesystem(&zonefs_type);
1435         if (ret) {
1436                 zonefs_destroy_inodecache();
1437                 return ret;
1438         }
1439
1440         return 0;
1441 }
1442
1443 static void __exit zonefs_exit(void)
1444 {
1445         zonefs_destroy_inodecache();
1446         unregister_filesystem(&zonefs_type);
1447 }
1448
1449 MODULE_AUTHOR("Damien Le Moal");
1450 MODULE_DESCRIPTION("Zone file system for zoned block devices");
1451 MODULE_LICENSE("GPL");
1452 module_init(zonefs_init);
1453 module_exit(zonefs_exit);