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