fs/block_dev.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/block_dev.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
   6  */
   7
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/fcntl.h>
  11 #include <linux/slab.h>
  12 #include <linux/kmod.h>
  13 #include <linux/major.h>
  14 #include <linux/device_cgroup.h>
  15 #include <linux/highmem.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/blkpg.h>
  19 #include <linux/magic.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h>
  21 #include <linux/swap.h>
  22 #include <linux/pagevec.h>
  23 #include <linux/writeback.h>
  24 #include <linux/mpage.h>
  25 #include <linux/mount.h>
  26 #include <linux/uio.h>
  27 #include <linux/namei.h>
  28 #include <linux/log2.h>
  29 #include <linux/cleancache.h>
  30 #include <asm/uaccess.h>
  31 #include "internal.h"
  32
  33 struct bdev_inode {
  34         struct block_device bdev;
  35         struct inode vfs_inode;
  36 };
  37
  38 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
  39
  40 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  41 {
  42         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  43 }
  44
  45 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  46 {
  47         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  48 }
  49 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  50
  51 /*
  52  * Move the inode from its current bdi to a new bdi. If the inode is dirty we
  53  * need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always on
  54  * the right list.
  55  */
  56 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
  57                         struct backing_dev_info *dst)
  58 {
  59         struct backing_dev_info *old = inode->i_data.backing_dev_info;
  60
  61         if (unlikely(dst == old))               /* deadlock avoidance */
  62                 return;
  63         bdi_lock_two(&old->wb, &dst->wb);
  64         spin_lock(&inode->i_lock);
  65         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
  66         if (inode->i_state & I_DIRTY)
  67                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
  68         spin_unlock(&inode->i_lock);
  69         spin_unlock(&old->wb.list_lock);
  70         spin_unlock(&dst->wb.list_lock);
  71 }
  72
  73 sector_t blkdev_max_block(struct block_device *bdev)
  74 {
  75         sector_t retval = ~((sector_t)0);
  76         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
  77
  78         if (sz) {
  79                 unsigned int size = block_size(bdev);
  80                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
  81                 retval = (sz >> sizebits);
  82         }
  83         return retval;
  84 }
  85
  86 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  87 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  88 {
  89         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  90
  91         if (mapping->nrpages == 0)
  92                 return;
  93
  94         invalidate_bh_lrus();
  95         truncate_inode_pages(mapping, 0);
  96 }
  97 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
  98
  99 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
 100 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
 101 {
 102         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 103
 104         if (mapping->nrpages == 0)
 105                 return;
 106
 107         invalidate_bh_lrus();
 108         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
 109         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
 110         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
 111          * But, for the strange corners, lets be cautious
 112          */
 113         cleancache_invalidate_inode(mapping);
 114 }
 115 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
 116
 117 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
 118 {
 119         struct address_space *mapping;
 120
 121         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
 122         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
 123                 return -EINVAL;
 124
 125         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
 126         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
 127                 return -EINVAL;
 128
 129         /* Prevent starting I/O or mapping the device */
 130         down_write(&bdev->bd_block_size_semaphore);
 131
 132         /* Check that the block device is not memory mapped */
 133         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 134         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
 135         if (!prio_tree_empty(&mapping->i_mmap) ||
 136             !list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear)) {
 137                 mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
 138                 up_write(&bdev->bd_block_size_semaphore);
 139                 return -EBUSY;
 140         }
 141         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
 142
 143         /* Don't change the size if it is same as current */
 144         if (bdev->bd_block_size != size) {
 145                 sync_blockdev(bdev);
 146                 bdev->bd_block_size = size;
 147                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
 148                 kill_bdev(bdev);
 149         }
 150
 151         up_write(&bdev->bd_block_size_semaphore);
 152
 153         return 0;
 154 }
 155
 156 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
 157
 158 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 159 {
 160         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
 161                 return 0;
 162         /* If we get here, we know size is power of two
 163          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 164         sb->s_blocksize = size;
 165         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 166         return sb->s_blocksize;
 167 }
 168
 169 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 170
 171 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 172 {
 173         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 174         if (size < minsize)
 175                 size = minsize;
 176         return sb_set_blocksize(sb, size);
 177 }
 178
 179 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 180
 181 static int
 182 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 183                 struct buffer_head *bh, int create)
 184 {
 185         if (iblock >= blkdev_max_block(I_BDEV(inode))) {
 186                 if (create)
 187                         return -EIO;
 188
 189                 /*
 190                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
 191                  * return a hole, they will have to call get_block again
 192                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
 193                  * time
 194                  */
 195                 return 0;
 196         }
 197         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 198         bh->b_blocknr = iblock;
 199         set_buffer_mapped(bh);
 200         return 0;
 201 }
 202
 203 static int
 204 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
 205                 struct buffer_head *bh, int create)
 206 {
 207         sector_t end_block = blkdev_max_block(I_BDEV(inode));
 208         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
 209
 210         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
 211                 max_blocks = end_block - iblock;
 212                 if ((long)max_blocks <= 0) {
 213                         if (create)
 214                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
 215                         /*
 216                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
 217                          * a !buffer_mapped buffer
 218                          */
 219                         max_blocks = 0;
 220                 }
 221         }
 222
 223         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 224         bh->b_blocknr = iblock;
 225         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
 226         if (max_blocks)
 227                 set_buffer_mapped(bh);
 228         return 0;
 229 }
 230
 231 static ssize_t
 232 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 233                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 234 {
 235         struct file *file = iocb->ki_filp;
 236         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 237
 238         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
 239                                     nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL, NULL, 0);
 240 }
 241
 242 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 243 {
 244         if (!bdev)
 245                 return 0;
 246         if (!wait)
 247                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 248         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 249 }
 250
 251 /*
 252  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 253  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 254  */
 255 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 256 {
 257         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 258 }
 259 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 260
 261 /*
 262  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 263  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 264  * device.  Takes the superblock lock.
 265  */
 266 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 267 {
 268         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 269         if (sb) {
 270                 int res = sync_filesystem(sb);
 271                 drop_super(sb);
 272                 return res;
 273         }
 274         return sync_blockdev(bdev);
 275 }
 276 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 277
 278 /**
 279  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 280  * @bdev:       blockdevice to lock
 281  *
 282  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 283  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 284  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 285  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 286  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 287  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 288  * actually.
 289  */
 290 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 291 {
 292         struct super_block *sb;
 293         int error = 0;
 294
 295         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 296         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 297                 /*
 298                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 299                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 300                  * thaw_bdev drops it.
 301                  */
 302                 sb = get_super(bdev);
 303                 drop_super(sb);
 304                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 305                 return sb;
 306         }
 307
 308         sb = get_active_super(bdev);
 309         if (!sb)
 310                 goto out;
 311         error = freeze_super(sb);
 312         if (error) {
 313                 deactivate_super(sb);
 314                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 315                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 316                 return ERR_PTR(error);
 317         }
 318         deactivate_super(sb);
 319  out:
 320         sync_blockdev(bdev);
 321         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 322         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 323 }
 324 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 325
 326 /**
 327  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 328  * @bdev:       blockdevice to unlock
 329  * @sb:         associated superblock
 330  *
 331  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 332  */
 333 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 334 {
 335         int error = -EINVAL;
 336
 337         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 338         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 339                 goto out;
 340
 341         error = 0;
 342         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 343                 goto out;
 344
 345         if (!sb)
 346                 goto out;
 347
 348         error = thaw_super(sb);
 349         if (error) {
 350                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 351                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 352                 return error;
 353         }
 354 out:
 355         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 356         return 0;
 357 }
 358 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 359
 360 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 361 {
 362         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 363 }
 364
 365 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 366 {
 367         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 368 }
 369
 370 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 371                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 372                         struct page **pagep, void **fsdata)
 373 {
 374         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
 375                                  blkdev_get_block);
 376 }
 377
 378 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 379                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 380                         struct page *page, void *fsdata)
 381 {
 382         int ret;
 383         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 384
 385         unlock_page(page);
 386         page_cache_release(page);
 387
 388         return ret;
 389 }
 390
 391 /*
 392  * private llseek:
 393  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
 394  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 395  */
 396 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 397 {
 398         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
 399         loff_t size;
 400         loff_t retval;
 401
 402         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 403         size = i_size_read(bd_inode);
 404
 405         retval = -EINVAL;
 406         switch (origin) {
 407                 case SEEK_END:
 408                         offset += size;
 409                         break;
 410                 case SEEK_CUR:
 411                         offset += file->f_pos;
 412                 case SEEK_SET:
 413                         break;
 414                 default:
 415                         goto out;
 416         }
 417         if (offset >= 0 && offset <= size) {
 418                 if (offset != file->f_pos) {
 419                         file->f_pos = offset;
 420                 }
 421                 retval = offset;
 422         }
 423 out:
 424         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 425         return retval;
 426 }
 427
 428 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
 429 {
 430         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
 431         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 432         int error;
 433
 434         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
 435         if (error)
 436                 return error;
 437
 438         /*
 439          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 440          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 441          * O_SYNC writers to a block device.
 442          */
 443         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
 444         if (error == -EOPNOTSUPP)
 445                 error = 0;
 446
 447         return error;
 448 }
 449 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 450
 451 /*
 452  * pseudo-fs
 453  */
 454
 455 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 456 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 457
 458 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 459 {
 460         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 461         if (!ei)
 462                 return NULL;
 463         return &ei->vfs_inode;
 464 }
 465
 466 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
 467 {
 468         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
 469         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 470
 471         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 472 }
 473
 474 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 475 {
 476         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
 477 }
 478
 479 static void init_once(void *foo)
 480 {
 481         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 482         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 483
 484         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 485         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 486         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
 487         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 488 #ifdef CONFIG_SYSFS
 489         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
 490 #endif
 491         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 492         /* Initialize mutex for freeze. */
 493         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 494         init_rwsem(&bdev->bd_block_size_semaphore);
 495 }
 496
 497 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
 498 {
 499         list_del_init(&inode->i_devices);
 500         inode->i_bdev = NULL;
 501         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 502 }
 503
 504 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
 505 {
 506         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 507         struct list_head *p;
 508         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
 509         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
 510         clear_inode(inode);
 511         spin_lock(&bdev_lock);
 512         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
 513                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
 514         }
 515         list_del_init(&bdev->bd_list);
 516         spin_unlock(&bdev_lock);
 517 }
 518
 519 static const struct super_operations bdev_sops = {
 520         .statfs = simple_statfs,
 521         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 522         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 523         .drop_inode = generic_delete_inode,
 524         .evict_inode = bdev_evict_inode,
 525 };
 526
 527 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
 528         int flags, const char *dev_name, void *data)
 529 {
 530         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
 531 }
 532
 533 static struct file_system_type bd_type = {
 534         .name           = "bdev",
 535         .mount          = bd_mount,
 536         .kill_sb        = kill_anon_super,
 537 };
 538
 539 static struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 540
 541 void __init bdev_cache_init(void)
 542 {
 543         int err;
 544         static struct vfsmount *bd_mnt;
 545
 546         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 547                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 548                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
 549                         init_once);
 550         err = register_filesystem(&bd_type);
 551         if (err)
 552                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 553         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 554         if (IS_ERR(bd_mnt))
 555                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 556         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 557 }
 558
 559 /*
 560  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 561  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 562  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 563  */
 564 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 565 {
 566         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 567 }
 568
 569 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 570 {
 571         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 572 }
 573
 574 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 575 {
 576         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 577         return 0;
 578 }
 579
 580 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 581
 582 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 583 {
 584         struct block_device *bdev;
 585         struct inode *inode;
 586
 587         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 588                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 589
 590         if (!inode)
 591                 return NULL;
 592
 593         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 594
 595         if (inode->i_state & I_NEW) {
 596                 bdev->bd_contains = NULL;
 597                 bdev->bd_super = NULL;
 598                 bdev->bd_inode = inode;
 599                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
 600                 bdev->bd_part_count = 0;
 601                 bdev->bd_invalidated = 0;
 602                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 603                 inode->i_rdev = dev;
 604                 inode->i_bdev = bdev;
 605                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 606                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 607                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 608                 spin_lock(&bdev_lock);
 609                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 610                 spin_unlock(&bdev_lock);
 611                 unlock_new_inode(inode);
 612         }
 613         return bdev;
 614 }
 615
 616 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 617
 618 /**
 619  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 620  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 621  */
 622 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 623 {
 624         ihold(bdev->bd_inode);
 625         return bdev;
 626 }
 627
 628 long nr_blockdev_pages(void)
 629 {
 630         struct block_device *bdev;
 631         long ret = 0;
 632         spin_lock(&bdev_lock);
 633         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
 634                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 635         }
 636         spin_unlock(&bdev_lock);
 637         return ret;
 638 }
 639
 640 void bdput(struct block_device *bdev)
 641 {
 642         iput(bdev->bd_inode);
 643 }
 644
 645 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 646
 647 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 648 {
 649         struct block_device *bdev;
 650
 651         spin_lock(&bdev_lock);
 652         bdev = inode->i_bdev;
 653         if (bdev) {
 654                 ihold(bdev->bd_inode);
 655                 spin_unlock(&bdev_lock);
 656                 return bdev;
 657         }
 658         spin_unlock(&bdev_lock);
 659
 660         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 661         if (bdev) {
 662                 spin_lock(&bdev_lock);
 663                 if (!inode->i_bdev) {
 664                         /*
 665                          * We take an additional reference to bd_inode,
 666                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 667                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 668                          * without igrab().
 669                          */
 670                         ihold(bdev->bd_inode);
 671                         inode->i_bdev = bdev;
 672                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 673                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
 674                 }
 675                 spin_unlock(&bdev_lock);
 676         }
 677         return bdev;
 678 }
 679
 680 static inline int sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
 681 {
 682         return sb == blockdev_superblock;
 683 }
 684
 685 /* Call when you free inode */
 686
 687 void bd_forget(struct inode *inode)
 688 {
 689         struct block_device *bdev = NULL;
 690
 691         spin_lock(&bdev_lock);
 692         if (inode->i_bdev) {
 693                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
 694                         bdev = inode->i_bdev;
 695                 __bd_forget(inode);
 696         }
 697         spin_unlock(&bdev_lock);
 698
 699         if (bdev)
 700                 iput(bdev->bd_inode);
 701 }
 702
 703 /**
 704  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
 705  * @bdev: block device of interest
 706  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
 707  * @holder: holder trying to claim @bdev
 708  *
 709  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
 710  *
 711  * CONTEXT:
 712  * spin_lock(&bdev_lock).
 713  *
 714  * RETURNS:
 715  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
 716  */
 717 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
 718                          void *holder)
 719 {
 720         if (bdev->bd_holder == holder)
 721                 return true;     /* already a holder */
 722         else if (bdev->bd_holder != NULL)
 723                 return false;    /* held by someone else */
 724         else if (bdev->bd_contains == bdev)
 725                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
 726
 727         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
 728                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
 729         else if (whole->bd_holder != NULL)
 730                 return false;    /* is a partition of a held device */
 731         else
 732                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
 733 }
 734
 735 /**
 736  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
 737  * @bdev: block device of interest
 738  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
 739  * @holder: holder trying to claim @bdev
 740  *
 741  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
 742  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
 743  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
 744  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
 745  *
 746  * CONTEXT:
 747  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
 748  * it multiple times.
 749  *
 750  * RETURNS:
 751  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
 752  */
 753 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
 754                                struct block_device *whole, void *holder)
 755 {
 756 retry:
 757         /* if someone else claimed, fail */
 758         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
 759                 return -EBUSY;
 760
 761         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
 762         if (whole->bd_claiming) {
 763                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
 764                 DEFINE_WAIT(wait);
 765
 766                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 767                 spin_unlock(&bdev_lock);
 768                 schedule();
 769                 finish_wait(wq, &wait);
 770                 spin_lock(&bdev_lock);
 771                 goto retry;
 772         }
 773
 774         /* yay, all mine */
 775         return 0;
 776 }
 777
 778 /**
 779  * bd_start_claiming - start claiming a block device
 780  * @bdev: block device of interest
 781  * @holder: holder trying to claim @bdev
 782  *
 783  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
 784  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
 785  * successful call to this function must be matched with a call to
 786  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
 787  * fail).
 788  *
 789  * This function is used to gain exclusive access to the block device
 790  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
 791  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
 792  * access but may subsequently fail.
 793  *
 794  * CONTEXT:
 795  * Might sleep.
 796  *
 797  * RETURNS:
 798  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
 799  * value on failure.
 800  */
 801 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
 802                                               void *holder)
 803 {
 804         struct gendisk *disk;
 805         struct block_device *whole;
 806         int partno, err;
 807
 808         might_sleep();
 809
 810         /*
 811          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
 812          * and grab the outer block device the hard way.
 813          */
 814         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
 815         if (!disk)
 816                 return ERR_PTR(-ENXIO);
 817
 818         /*
 819          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
 820          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
 821          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
 822          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
 823          * tracking is broken for those devices but it has always been that
 824          * way.
 825          */
 826         if (partno)
 827                 whole = bdget_disk(disk, 0);
 828         else
 829                 whole = bdgrab(bdev);
 830
 831         module_put(disk->fops->owner);
 832         put_disk(disk);
 833         if (!whole)
 834                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 835
 836         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
 837         spin_lock(&bdev_lock);
 838
 839         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
 840         if (err == 0) {
 841                 whole->bd_claiming = holder;
 842                 spin_unlock(&bdev_lock);
 843                 return whole;
 844         } else {
 845                 spin_unlock(&bdev_lock);
 846                 bdput(whole);
 847                 return ERR_PTR(err);
 848         }
 849 }
 850
 851 #ifdef CONFIG_SYSFS
 852 struct bd_holder_disk {
 853         struct list_head        list;
 854         struct gendisk          *disk;
 855         int                     refcnt;
 856 };
 857
 858 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
 859                                                   struct gendisk *disk)
 860 {
 861         struct bd_holder_disk *holder;
 862
 863         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
 864                 if (holder->disk == disk)
 865                         return holder;
 866         return NULL;
 867 }
 868
 869 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 870 {
 871         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
 872 }
 873
 874 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 875 {
 876         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
 877 }
 878
 879 /**
 880  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
 881  * @bdev: the claimed slave bdev
 882  * @disk: the holding disk
 883  *
 884  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
 885  *
 886  * This functions creates the following sysfs symlinks.
 887  *
 888  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
 889  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
 890  *
 891  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
 892  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
 893  *
 894  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
 895  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
 896  *
 897  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
 898  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
 899  * lifetime of these symlinks.
 900  *
 901  * CONTEXT:
 902  * Might sleep.
 903  *
 904  * RETURNS:
 905  * 0 on success, -errno on failure.
 906  */
 907 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
 908 {
 909         struct bd_holder_disk *holder;
 910         int ret = 0;
 911
 912         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 913
 914         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
 915
 916         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
 917         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
 918                 goto out_unlock;
 919
 920         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
 921         if (holder) {
 922                 holder->refcnt++;
 923                 goto out_unlock;
 924         }
 925
 926         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
 927         if (!holder) {
 928                 ret = -ENOMEM;
 929                 goto out_unlock;
 930         }
 931
 932         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
 933         holder->disk = disk;
 934         holder->refcnt = 1;
 935
 936         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
 937         if (ret)
 938                 goto out_free;
 939
 940         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
 941         if (ret)
 942                 goto out_del;
 943         /*
 944          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
 945          * the holder directory.  Hold on to it.
 946          */
 947         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
 948
 949         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
 950         goto out_unlock;
 951
 952 out_del:
 953         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
 954 out_free:
 955         kfree(holder);
 956 out_unlock:
 957         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 958         return ret;
 959 }
 960 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
 961
 962 /**
 963  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
 964  * @bdev: the calimed slave bdev
 965  * @disk: the holding disk
 966  *
 967  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
 968  *
 969  * CONTEXT:
 970  * Might sleep.
 971  */
 972 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
 973 {
 974         struct bd_holder_disk *holder;
 975
 976         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 977
 978         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
 979
 980         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
 981                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
 982                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
 983                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
 984                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
 985                 list_del_init(&holder->list);
 986                 kfree(holder);
 987         }
 988
 989         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 990 }
 991 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
 992 #endif
 993
 994 /**
 995  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
 996  *
 997  * @bdev:      struct block device to be flushed
 998  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
 999  *
1000  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1001  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1002  * resize.
1003  */
1004 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1005 {
1006         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1007                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1008
1009                 if (bdev->bd_disk)
1010                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1011                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1012                        "resized disk %s\n", name);
1013         }
1014
1015         if (!bdev->bd_disk)
1016                 return;
1017         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1018                 bdev->bd_invalidated = 1;
1019 }
1020
1021 /**
1022  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1023  * @disk: struct gendisk to check
1024  * @bdev: struct bdev to adjust.
1025  *
1026  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1027  * and adjusts it if it differs.
1028  */
1029 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1030 {
1031         loff_t disk_size, bdev_size;
1032
1033         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1034         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1035         if (disk_size != bdev_size) {
1036                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1037
1038                 disk_name(disk, 0, name);
1039                 printk(KERN_INFO
1040                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1041                        name, bdev_size, disk_size);
1042                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1043                 flush_disk(bdev, false);
1044         }
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1047
1048 /**
1049  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1050  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1051  *
1052  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1053  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1054  * for all revalidate_disk operations.
1055  */
1056 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1057 {
1058         struct block_device *bdev;
1059         int ret = 0;
1060
1061         if (disk->fops->revalidate_disk)
1062                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1063
1064         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1065         if (!bdev)
1066                 return ret;
1067
1068         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1069         check_disk_size_change(disk, bdev);
1070         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1071         bdput(bdev);
1072         return ret;
1073 }
1074 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1075
1076 /*
1077  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1078  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1079  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1080  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1081  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1082  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1083  * to lose :-)
1084  */
1085 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1086 {
1087         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1088         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1089         unsigned int events;
1090
1091         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1092                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1093         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1094                 return 0;
1095
1096         flush_disk(bdev, true);
1097         if (bdops->revalidate_disk)
1098                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1099         return 1;
1100 }
1101
1102 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1103
1104 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1105 {
1106         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1107
1108         bdev->bd_inode->i_size = size;
1109         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1110                 if (size & bsize)
1111                         break;
1112                 bsize <<= 1;
1113         }
1114         bdev->bd_block_size = bsize;
1115         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1116 }
1117 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1118
1119 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1120
1121 /*
1122  * bd_mutex locking:
1123  *
1124  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1125  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1126  */
1127
1128 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1129 {
1130         struct gendisk *disk;
1131         struct module *owner;
1132         int ret;
1133         int partno;
1134         int perm = 0;
1135
1136         if (mode & FMODE_READ)
1137                 perm |= MAY_READ;
1138         if (mode & FMODE_WRITE)
1139                 perm |= MAY_WRITE;
1140         /*
1141          * hooks: /n/, see "layering violations".
1142          */
1143         if (!for_part) {
1144                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1145                 if (ret != 0) {
1146                         bdput(bdev);
1147                         return ret;
1148                 }
1149         }
1150
1151  restart:
1152
1153         ret = -ENXIO;
1154         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1155         if (!disk)
1156                 goto out;
1157         owner = disk->fops->owner;
1158
1159         disk_block_events(disk);
1160         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1161         if (!bdev->bd_openers) {
1162                 bdev->bd_disk = disk;
1163                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1164                 bdev->bd_contains = bdev;
1165                 if (!partno) {
1166                         struct backing_dev_info *bdi;
1167
1168                         ret = -ENXIO;
1169                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1170                         if (!bdev->bd_part)
1171                                 goto out_clear;
1172
1173                         ret = 0;
1174                         if (disk->fops->open) {
1175                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1176                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1177                                         /* Lost a race with 'disk' being
1178                                          * deleted, try again.
1179                                          * See md.c
1180                                          */
1181                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1182                                         bdev->bd_part = NULL;
1183                                         bdev->bd_disk = NULL;
1184                                         bdev->bd_queue = NULL;
1185                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1186                                         disk_unblock_events(disk);
1187                                         put_disk(disk);
1188                                         module_put(owner);
1189                                         goto restart;
1190                                 }
1191                         }
1192
1193                         if (!ret && !bdev->bd_openers) {
1194                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1195                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1196                                 if (bdi == NULL)
1197                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1198                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1199                         }
1200
1201                         /*
1202                          * If the device is invalidated, rescan partition
1203                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1204                          * The latter is necessary to prevent ghost
1205                          * partitions on a removed medium.
1206                          */
1207                         if (bdev->bd_invalidated) {
1208                                 if (!ret)
1209                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1210                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1211                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1212                         }
1213                         if (ret)
1214                                 goto out_clear;
1215                 } else {
1216                         struct block_device *whole;
1217                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1218                         ret = -ENOMEM;
1219                         if (!whole)
1220                                 goto out_clear;
1221                         BUG_ON(for_part);
1222                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1223                         if (ret)
1224                                 goto out_clear;
1225                         bdev->bd_contains = whole;
1226                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1227                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1228                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1229                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1230                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1231                                 ret = -ENXIO;
1232                                 goto out_clear;
1233                         }
1234                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1235                 }
1236         } else {
1237                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1238                         ret = 0;
1239                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1240                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1241                         /* the same as first opener case, read comment there */
1242                         if (bdev->bd_invalidated) {
1243                                 if (!ret)
1244                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1245                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1246                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1247                         }
1248                         if (ret)
1249                                 goto out_unlock_bdev;
1250                 }
1251                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1252                 put_disk(disk);
1253                 module_put(owner);
1254         }
1255         bdev->bd_openers++;
1256         if (for_part)
1257                 bdev->bd_part_count++;
1258         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1259         disk_unblock_events(disk);
1260         return 0;
1261
1262  out_clear:
1263         disk_put_part(bdev->bd_part);
1264         bdev->bd_disk = NULL;
1265         bdev->bd_part = NULL;
1266         bdev->bd_queue = NULL;
1267         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1268         if (bdev != bdev->bd_contains)
1269                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1270         bdev->bd_contains = NULL;
1271  out_unlock_bdev:
1272         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1273         disk_unblock_events(disk);
1274         put_disk(disk);
1275         module_put(owner);
1276  out:
1277         bdput(bdev);
1278
1279         return ret;
1280 }
1281
1282 /**
1283  * blkdev_get - open a block device
1284  * @bdev: block_device to open
1285  * @mode: FMODE_* mask
1286  * @holder: exclusive holder identifier
1287  *
1288  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1289  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1290  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1291  *
1292  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1293  * @bdev is put.
1294  *
1295  * CONTEXT:
1296  * Might sleep.
1297  *
1298  * RETURNS:
1299  * 0 on success, -errno on failure.
1300  */
1301 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1302 {
1303         struct block_device *whole = NULL;
1304         int res;
1305
1306         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1307
1308         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1309                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1310                 if (IS_ERR(whole)) {
1311                         bdput(bdev);
1312                         return PTR_ERR(whole);
1313                 }
1314         }
1315
1316         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1317
1318         if (whole) {
1319                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1320
1321                 /* finish claiming */
1322                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1323                 spin_lock(&bdev_lock);
1324
1325                 if (!res) {
1326                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1327                         /*
1328                          * Note that for a whole device bd_holders
1329                          * will be incremented twice, and bd_holder
1330                          * will be set to bd_may_claim before being
1331                          * set to holder
1332                          */
1333                         whole->bd_holders++;
1334                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1335                         bdev->bd_holders++;
1336                         bdev->bd_holder = holder;
1337                 }
1338
1339                 /* tell others that we're done */
1340                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1341                 whole->bd_claiming = NULL;
1342                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1343
1344                 spin_unlock(&bdev_lock);
1345
1346                 /*
1347                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1348                  * write holder makes the write_holder state stick until
1349                  * all are released.  This is good enough and tracking
1350                  * individual writeable reference is too fragile given the
1351                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1352                  */
1353                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1354                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1355                         bdev->bd_write_holder = true;
1356                         disk_block_events(disk);
1357                 }
1358
1359                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1360                 bdput(whole);
1361         }
1362
1363         return res;
1364 }
1365 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1366
1367 /**
1368  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1369  * @path: path to the block device to open
1370  * @mode: FMODE_* mask
1371  * @holder: exclusive holder identifier
1372  *
1373  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1374  * and @holder are identical to blkdev_get().
1375  *
1376  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1377  *
1378  * CONTEXT:
1379  * Might sleep.
1380  *
1381  * RETURNS:
1382  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1383  */
1384 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1385                                         void *holder)
1386 {
1387         struct block_device *bdev;
1388         int err;
1389
1390         bdev = lookup_bdev(path);
1391         if (IS_ERR(bdev))
1392                 return bdev;
1393
1394         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1395         if (err)
1396                 return ERR_PTR(err);
1397
1398         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1399                 blkdev_put(bdev, mode);
1400                 return ERR_PTR(-EACCES);
1401         }
1402
1403         return bdev;
1404 }
1405 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1406
1407 /**
1408  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1409  * @dev: device number of block device to open
1410  * @mode: FMODE_* mask
1411  * @holder: exclusive holder identifier
1412  *
1413  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1414  * @holder are identical to blkdev_get().
1415  *
1416  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1417  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1418  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1419  * ever need it - reconsider your API.
1420  *
1421  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1422  *
1423  * CONTEXT:
1424  * Might sleep.
1425  *
1426  * RETURNS:
1427  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1428  */
1429 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1430 {
1431         struct block_device *bdev;
1432         int err;
1433
1434         bdev = bdget(dev);
1435         if (!bdev)
1436                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1437
1438         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1439         if (err)
1440                 return ERR_PTR(err);
1441
1442         return bdev;
1443 }
1444 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1445
1446 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1447 {
1448         struct block_device *bdev;
1449
1450         /*
1451          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1452          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1453          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1454          * during an unstable branch.
1455          */
1456         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1457
1458         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1459                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1460         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1461                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1462         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1463                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1464
1465         bdev = bd_acquire(inode);
1466         if (bdev == NULL)
1467                 return -ENOMEM;
1468
1469         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1470
1471         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1472 }
1473
1474 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1475 {
1476         int ret = 0;
1477         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1478         struct block_device *victim = NULL;
1479
1480         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1481         if (for_part)
1482                 bdev->bd_part_count--;
1483
1484         if (!--bdev->bd_openers) {
1485                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1486                 sync_blockdev(bdev);
1487                 kill_bdev(bdev);
1488                 /* ->release can cause the old bdi to disappear,
1489                  * so must switch it out first
1490                  */
1491                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1492                                         &default_backing_dev_info);
1493         }
1494         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1495                 if (disk->fops->release)
1496                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1497         }
1498         if (!bdev->bd_openers) {
1499                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1500
1501                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1502                 bdev->bd_part = NULL;
1503                 bdev->bd_disk = NULL;
1504                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1505                         victim = bdev->bd_contains;
1506                 bdev->bd_contains = NULL;
1507
1508                 put_disk(disk);
1509                 module_put(owner);
1510         }
1511         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1512         bdput(bdev);
1513         if (victim)
1514                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1515         return ret;
1516 }
1517
1518 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1519 {
1520         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1521
1522         if (mode & FMODE_EXCL) {
1523                 bool bdev_free;
1524
1525                 /*
1526                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1527                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1528                  * synchronize disk_holder unlinking.
1529                  */
1530                 spin_lock(&bdev_lock);
1531
1532                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1533                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1534
1535                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1536                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1537                         bdev->bd_holder = NULL;
1538                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1539                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1540
1541                 spin_unlock(&bdev_lock);
1542
1543                 /*
1544                  * If this was the last claim, remove holder link and
1545                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1546                  */
1547                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1548                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1549                         bdev->bd_write_holder = false;
1550                 }
1551         }
1552
1553         /*
1554          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1555          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1556          * from userland - e.g. eject(1).
1557          */
1558         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1559
1560         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1561
1562         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1563 }
1564 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1565
1566 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1567 {
1568         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1569
1570         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1571 }
1572
1573 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1574 {
1575         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1576         fmode_t mode = file->f_mode;
1577
1578         /*
1579          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1580          * to updated it before every ioctl.
1581          */
1582         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1583                 mode |= FMODE_NDELAY;
1584         else
1585                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1586
1587         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1588 }
1589
1590 ssize_t blkdev_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1591                         unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1592 {
1593         ssize_t ret;
1594         struct block_device *bdev = I_BDEV(iocb->ki_filp->f_mapping->host);
1595
1596         down_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1597
1598         ret = generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
1599
1600         up_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1601
1602         return ret;
1603 }
1604 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_read);
1605
1606 /*
1607  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1608  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1609  *
1610  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1611  * use.
1612  */
1613 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1614                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1615 {
1616         struct file *file = iocb->ki_filp;
1617         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1618         struct blk_plug plug;
1619         ssize_t ret;
1620
1621         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1622
1623         blk_start_plug(&plug);
1624
1625         down_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1626
1627         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1628         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1629                 ssize_t err;
1630
1631                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1632                 if (err < 0 && ret > 0)
1633                         ret = err;
1634         }
1635
1636         up_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1637
1638         blk_finish_plug(&plug);
1639
1640         return ret;
1641 }
1642 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1643
1644 int blkdev_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1645 {
1646         int ret;
1647         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1648
1649         down_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1650
1651         ret = generic_file_mmap(file, vma);
1652
1653         up_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1654
1655         return ret;
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Try to release a page associated with block device when the system
1660  * is under memory pressure.
1661  */
1662 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1663 {
1664         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1665
1666         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1667                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1668
1669         return try_to_free_buffers(page);
1670 }
1671
1672 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1673         .readpage       = blkdev_readpage,
1674         .writepage      = blkdev_writepage,
1675         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1676         .write_end      = blkdev_write_end,
1677         .writepages     = generic_writepages,
1678         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1679         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1680 };
1681
1682 const struct file_operations def_blk_fops = {
1683         .open           = blkdev_open,
1684         .release        = blkdev_close,
1685         .llseek         = block_llseek,
1686         .read           = do_sync_read,
1687         .write          = do_sync_write,
1688         .aio_read       = blkdev_aio_read,
1689         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1690         .mmap           = blkdev_mmap,
1691         .fsync          = blkdev_fsync,
1692         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1693 #ifdef CONFIG_COMPAT
1694         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1695 #endif
1696         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1697         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1698 };
1699
1700 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1701 {
1702         int res;
1703         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1704         set_fs(KERNEL_DS);
1705         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1706         set_fs(old_fs);
1707         return res;
1708 }
1709
1710 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1711
1712 /**
1713  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1714  * @pathname:   special file representing the block device
1715  *
1716  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1717  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1718  * otherwise.
1719  */
1720 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1721 {
1722         struct block_device *bdev;
1723         struct inode *inode;
1724         struct path path;
1725         int error;
1726
1727         if (!pathname || !*pathname)
1728                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1729
1730         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1731         if (error)
1732                 return ERR_PTR(error);
1733
1734         inode = path.dentry->d_inode;
1735         error = -ENOTBLK;
1736         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1737                 goto fail;
1738         error = -EACCES;
1739         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1740                 goto fail;
1741         error = -ENOMEM;
1742         bdev = bd_acquire(inode);
1743         if (!bdev)
1744                 goto fail;
1745 out:
1746         path_put(&path);
1747         return bdev;
1748 fail:
1749         bdev = ERR_PTR(error);
1750         goto out;
1751 }
1752 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1753
1754 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1755 {
1756         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1757         int res = 0;
1758
1759         if (sb) {
1760                 /*
1761                  * no need to lock the super, get_super holds the
1762                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1763                  * under us (->put_super runs with the write lock
1764                  * hold).
1765                  */
1766                 shrink_dcache_sb(sb);
1767                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1768                 drop_super(sb);
1769         }
1770         invalidate_bdev(bdev);
1771         return res;
1772 }
1773 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1774
1775 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1776 {
1777         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1778
1779         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1780         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1781                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1782
1783                 spin_lock(&inode->i_lock);
1784                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1785                     mapping->nrpages == 0) {
1786                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1787                         continue;
1788                 }
1789                 __iget(inode);
1790                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1791                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1792                 /*
1793                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1794                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1795                  * inode_sb_list_lock.  We cannot iput the inode now as we can
1796                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1797                  * inode_sb_list_lock. So we keep the reference and iput it
1798                  * later.
1799                  */
1800                 iput(old_inode);
1801                 old_inode = inode;
1802
1803                 func(I_BDEV(inode), arg);
1804
1805                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1806         }
1807         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1808         iput(old_inode);
1809 }