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