change sb_writers to use percpu_rw_semaphore
[cascardo/linux.git] / fs / super.c
1 /*
2  *  linux/fs/super.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  super.c contains code to handle: - mount structures
7  *                                   - super-block tables
8  *                                   - filesystem drivers list
9  *                                   - mount system call
10  *                                   - umount system call
11  *                                   - ustat system call
12  *
13  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
14  *
15  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
16  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
17  *  Added options to /proc/mounts:
18  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
19  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
20  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
21  */
22
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/blkdev.h>
26 #include <linux/mount.h>
27 #include <linux/security.h>
28 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
29 #include <linux/idr.h>
30 #include <linux/mutex.h>
31 #include <linux/backing-dev.h>
32 #include <linux/rculist_bl.h>
33 #include <linux/cleancache.h>
34 #include <linux/fsnotify.h>
35 #include <linux/lockdep.h>
36 #include "internal.h"
37
38
39 static LIST_HEAD(super_blocks);
40 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
41
42 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
43         "sb_writers",
44         "sb_pagefaults",
45         "sb_internal",
46 };
47
48 /*
49  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
50  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
51  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
52  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
53  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
54  */
55 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
56                                       struct shrink_control *sc)
57 {
58         struct super_block *sb;
59         long    fs_objects = 0;
60         long    total_objects;
61         long    freed = 0;
62         long    dentries;
63         long    inodes;
64
65         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
66
67         /*
68          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
69          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
70          */
71         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
72                 return SHRINK_STOP;
73
74         if (!trylock_super(sb))
75                 return SHRINK_STOP;
76
77         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
78                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
79
80         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
81         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
82         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
83         if (!total_objects)
84                 total_objects = 1;
85
86         /* proportion the scan between the caches */
87         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
88         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
89         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
90
91         /*
92          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
93          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
94          *
95          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
96          * accounting uses this to fully empty the caches.
97          */
98         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
99         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
100         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
101         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
102
103         if (fs_objects) {
104                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
105                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
106         }
107
108         up_read(&sb->s_umount);
109         return freed;
110 }
111
112 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
113                                        struct shrink_control *sc)
114 {
115         struct super_block *sb;
116         long    total_objects = 0;
117
118         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
119
120         /*
121          * Don't call trylock_super as it is a potential
122          * scalability bottleneck. The counts could get updated
123          * between super_cache_count and super_cache_scan anyway.
124          * Call to super_cache_count with shrinker_rwsem held
125          * ensures the safety of call to list_lru_shrink_count() and
126          * s_op->nr_cached_objects().
127          */
128         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
129                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
130
131         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
132         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
133
134         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
135         return total_objects;
136 }
137
138 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
139 {
140         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
141                                                         destroy_work);
142         int i;
143
144         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
145                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
146         kfree(s);
147 }
148
149 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
150 {
151         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
152         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
153         schedule_work(&s->destroy_work);
154 }
155
156 /**
157  *      destroy_super   -       frees a superblock
158  *      @s: superblock to free
159  *
160  *      Frees a superblock.
161  */
162 static void destroy_super(struct super_block *s)
163 {
164         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
165         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
166         security_sb_free(s);
167         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
168         kfree(s->s_subtype);
169         kfree(s->s_options);
170         call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
171 }
172
173 /**
174  *      alloc_super     -       create new superblock
175  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
176  *      @flags: the mount flags
177  *
178  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
179  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
180  */
181 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
182 {
183         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
184         static const struct super_operations default_op;
185         int i;
186
187         if (!s)
188                 return NULL;
189
190         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
191
192         if (security_sb_alloc(s))
193                 goto fail;
194
195         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
196                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
197                                         sb_writers_name[i],
198                                         &type->s_writers_key[i]))
199                         goto fail;
200         }
201         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
202         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
203         s->s_flags = flags;
204         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
205         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
206         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
207
208         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru))
209                 goto fail;
210         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru))
211                 goto fail;
212
213         init_rwsem(&s->s_umount);
214         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
215         /*
216          * sget() can have s_umount recursion.
217          *
218          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
219          * one (this one), and tries again to find a suitable old
220          * one.
221          *
222          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
223          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
224          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
225          * risk of deadlocks.
226          *
227          * Annotate this by putting this lock in a different
228          * subclass.
229          */
230         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
231         s->s_count = 1;
232         atomic_set(&s->s_active, 1);
233         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
234         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
235         mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
236         mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
237         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
238         s->s_op = &default_op;
239         s->s_time_gran = 1000000000;
240         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
241
242         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
243         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
244         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
245         s->s_shrink.batch = 1024;
246         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
247         return s;
248
249 fail:
250         destroy_super(s);
251         return NULL;
252 }
253
254 /* Superblock refcounting  */
255
256 /*
257  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
258  */
259 static void __put_super(struct super_block *sb)
260 {
261         if (!--sb->s_count) {
262                 list_del_init(&sb->s_list);
263                 destroy_super(sb);
264         }
265 }
266
267 /**
268  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
269  *      @sb: superblock in question
270  *
271  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
272  *      references left.
273  */
274 static void put_super(struct super_block *sb)
275 {
276         spin_lock(&sb_lock);
277         __put_super(sb);
278         spin_unlock(&sb_lock);
279 }
280
281
282 /**
283  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
284  *      @s: superblock to deactivate
285  *
286  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
287  *      one if there is no other active references left.  In that case we
288  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
289  *      had just acquired.
290  *
291  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
292  */
293 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
294 {
295         struct file_system_type *fs = s->s_type;
296         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
297                 cleancache_invalidate_fs(s);
298                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
299                 fs->kill_sb(s);
300
301                 /*
302                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
303                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
304                  * the lru lists right now.
305                  */
306                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
307                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
308
309                 put_filesystem(fs);
310                 put_super(s);
311         } else {
312                 up_write(&s->s_umount);
313         }
314 }
315
316 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
317
318 /**
319  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
320  *      @s: superblock to deactivate
321  *
322  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
323  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
324  *      lock will be acquired prior to that.
325  */
326 void deactivate_super(struct super_block *s)
327 {
328         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
329                 down_write(&s->s_umount);
330                 deactivate_locked_super(s);
331         }
332 }
333
334 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
335
336 /**
337  *      grab_super - acquire an active reference
338  *      @s: reference we are trying to make active
339  *
340  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
341  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
342  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
343  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
344  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
345  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
346  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
347  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
348  */
349 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
350 {
351         s->s_count++;
352         spin_unlock(&sb_lock);
353         down_write(&s->s_umount);
354         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
355                 put_super(s);
356                 return 1;
357         }
358         up_write(&s->s_umount);
359         put_super(s);
360         return 0;
361 }
362
363 /*
364  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
365  *      @sb: reference we are trying to grab
366  *
367  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
368  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
369  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
370  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
371  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
372  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
373  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
374  *
375  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
376  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
377  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
378  *      it's very much not a general-purpose interface.
379  */
380 bool trylock_super(struct super_block *sb)
381 {
382         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
383                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
384                     sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
385                         return true;
386                 up_read(&sb->s_umount);
387         }
388
389         return false;
390 }
391
392 /**
393  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
394  *      @sb: superblock to kill
395  *
396  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
397  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
398  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
399  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
400  *      taken care of and do not need specific handling.
401  *
402  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
403  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
404  *      change the attachments of dentries to inodes.
405  */
406 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
407 {
408         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
409
410         if (sb->s_root) {
411                 shrink_dcache_for_umount(sb);
412                 sync_filesystem(sb);
413                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
414
415                 fsnotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
416
417                 evict_inodes(sb);
418
419                 if (sb->s_dio_done_wq) {
420                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
421                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
422                 }
423
424                 if (sop->put_super)
425                         sop->put_super(sb);
426
427                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
428                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
429                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
430                            sb->s_id);
431                 }
432         }
433         spin_lock(&sb_lock);
434         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
435         hlist_del_init(&sb->s_instances);
436         spin_unlock(&sb_lock);
437         up_write(&sb->s_umount);
438 }
439
440 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
441
442 /**
443  *      sget    -       find or create a superblock
444  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
445  *      @test:  comparison callback
446  *      @set:   setup callback
447  *      @flags: mount flags
448  *      @data:  argument to each of them
449  */
450 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
451                         int (*test)(struct super_block *,void *),
452                         int (*set)(struct super_block *,void *),
453                         int flags,
454                         void *data)
455 {
456         struct super_block *s = NULL;
457         struct super_block *old;
458         int err;
459
460 retry:
461         spin_lock(&sb_lock);
462         if (test) {
463                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
464                         if (!test(old, data))
465                                 continue;
466                         if (!grab_super(old))
467                                 goto retry;
468                         if (s) {
469                                 up_write(&s->s_umount);
470                                 destroy_super(s);
471                                 s = NULL;
472                         }
473                         return old;
474                 }
475         }
476         if (!s) {
477                 spin_unlock(&sb_lock);
478                 s = alloc_super(type, flags);
479                 if (!s)
480                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
481                 goto retry;
482         }
483                 
484         err = set(s, data);
485         if (err) {
486                 spin_unlock(&sb_lock);
487                 up_write(&s->s_umount);
488                 destroy_super(s);
489                 return ERR_PTR(err);
490         }
491         s->s_type = type;
492         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
493         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
494         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
495         spin_unlock(&sb_lock);
496         get_filesystem(type);
497         register_shrinker(&s->s_shrink);
498         return s;
499 }
500
501 EXPORT_SYMBOL(sget);
502
503 void drop_super(struct super_block *sb)
504 {
505         up_read(&sb->s_umount);
506         put_super(sb);
507 }
508
509 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
510
511 /**
512  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
513  *      @f: function to call
514  *      @arg: argument to pass to it
515  *
516  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
517  *      locked superblock and given argument.
518  */
519 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
520 {
521         struct super_block *sb, *p = NULL;
522
523         spin_lock(&sb_lock);
524         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
525                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
526                         continue;
527                 sb->s_count++;
528                 spin_unlock(&sb_lock);
529
530                 down_read(&sb->s_umount);
531                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
532                         f(sb, arg);
533                 up_read(&sb->s_umount);
534
535                 spin_lock(&sb_lock);
536                 if (p)
537                         __put_super(p);
538                 p = sb;
539         }
540         if (p)
541                 __put_super(p);
542         spin_unlock(&sb_lock);
543 }
544
545 /**
546  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
547  *      @type: fs type
548  *      @f: function to call
549  *      @arg: argument to pass to it
550  *
551  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
552  *      locked superblock and given argument.
553  */
554 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
555         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
556 {
557         struct super_block *sb, *p = NULL;
558
559         spin_lock(&sb_lock);
560         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
561                 sb->s_count++;
562                 spin_unlock(&sb_lock);
563
564                 down_read(&sb->s_umount);
565                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
566                         f(sb, arg);
567                 up_read(&sb->s_umount);
568
569                 spin_lock(&sb_lock);
570                 if (p)
571                         __put_super(p);
572                 p = sb;
573         }
574         if (p)
575                 __put_super(p);
576         spin_unlock(&sb_lock);
577 }
578
579 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
580
581 /**
582  *      get_super - get the superblock of a device
583  *      @bdev: device to get the superblock for
584  *      
585  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
586  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
587  */
588
589 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
590 {
591         struct super_block *sb;
592
593         if (!bdev)
594                 return NULL;
595
596         spin_lock(&sb_lock);
597 rescan:
598         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
599                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
600                         continue;
601                 if (sb->s_bdev == bdev) {
602                         sb->s_count++;
603                         spin_unlock(&sb_lock);
604                         down_read(&sb->s_umount);
605                         /* still alive? */
606                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
607                                 return sb;
608                         up_read(&sb->s_umount);
609                         /* nope, got unmounted */
610                         spin_lock(&sb_lock);
611                         __put_super(sb);
612                         goto rescan;
613                 }
614         }
615         spin_unlock(&sb_lock);
616         return NULL;
617 }
618
619 EXPORT_SYMBOL(get_super);
620
621 /**
622  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
623  *      @bdev: device to get the superblock for
624  *
625  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
626  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
627  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
628  *      is found.
629  */
630 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
631 {
632         while (1) {
633                 struct super_block *s = get_super(bdev);
634                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
635                         return s;
636                 up_read(&s->s_umount);
637                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
638                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
639                 put_super(s);
640         }
641 }
642 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
643
644 /**
645  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
646  * @bdev: device to get the superblock for
647  *
648  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
649  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
650  * reference or %NULL if none was found.
651  */
652 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
653 {
654         struct super_block *sb;
655
656         if (!bdev)
657                 return NULL;
658
659 restart:
660         spin_lock(&sb_lock);
661         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
662                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
663                         continue;
664                 if (sb->s_bdev == bdev) {
665                         if (!grab_super(sb))
666                                 goto restart;
667                         up_write(&sb->s_umount);
668                         return sb;
669                 }
670         }
671         spin_unlock(&sb_lock);
672         return NULL;
673 }
674  
675 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
676 {
677         struct super_block *sb;
678
679         spin_lock(&sb_lock);
680 rescan:
681         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
682                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
683                         continue;
684                 if (sb->s_dev ==  dev) {
685                         sb->s_count++;
686                         spin_unlock(&sb_lock);
687                         down_read(&sb->s_umount);
688                         /* still alive? */
689                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
690                                 return sb;
691                         up_read(&sb->s_umount);
692                         /* nope, got unmounted */
693                         spin_lock(&sb_lock);
694                         __put_super(sb);
695                         goto rescan;
696                 }
697         }
698         spin_unlock(&sb_lock);
699         return NULL;
700 }
701
702 /**
703  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
704  *      @sb:    superblock in question
705  *      @flags: numeric part of options
706  *      @data:  the rest of options
707  *      @force: whether or not to force the change
708  *
709  *      Alters the mount options of a mounted file system.
710  */
711 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
712 {
713         int retval;
714         int remount_ro;
715
716         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
717                 return -EBUSY;
718
719 #ifdef CONFIG_BLOCK
720         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
721                 return -EACCES;
722 #endif
723
724         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
725
726         if (remount_ro) {
727                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
728                         up_write(&sb->s_umount);
729                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
730                         down_write(&sb->s_umount);
731                         if (!sb->s_root)
732                                 return 0;
733                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
734                                 return -EBUSY;
735                         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
736                 }
737         }
738         shrink_dcache_sb(sb);
739
740         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
741            make sure there are no rw files opened */
742         if (remount_ro) {
743                 if (force) {
744                         sb->s_readonly_remount = 1;
745                         smp_wmb();
746                 } else {
747                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
748                         if (retval)
749                                 return retval;
750                 }
751         }
752
753         if (sb->s_op->remount_fs) {
754                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
755                 if (retval) {
756                         if (!force)
757                                 goto cancel_readonly;
758                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
759                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
760                              sb->s_type->name, retval);
761                 }
762         }
763         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
764         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
765         smp_wmb();
766         sb->s_readonly_remount = 0;
767
768         /*
769          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
770          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
771          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
772          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
773          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
774          * effort at coherency.
775          */
776         if (remount_ro && sb->s_bdev)
777                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
778         return 0;
779
780 cancel_readonly:
781         sb->s_readonly_remount = 0;
782         return retval;
783 }
784
785 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
786 {
787         struct super_block *sb, *p = NULL;
788
789         spin_lock(&sb_lock);
790         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
791                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
792                         continue;
793                 sb->s_count++;
794                 spin_unlock(&sb_lock);
795                 down_write(&sb->s_umount);
796                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
797                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
798                         /*
799                          * What lock protects sb->s_flags??
800                          */
801                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
802                 }
803                 up_write(&sb->s_umount);
804                 spin_lock(&sb_lock);
805                 if (p)
806                         __put_super(p);
807                 p = sb;
808         }
809         if (p)
810                 __put_super(p);
811         spin_unlock(&sb_lock);
812         kfree(work);
813         printk("Emergency Remount complete\n");
814 }
815
816 void emergency_remount(void)
817 {
818         struct work_struct *work;
819
820         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
821         if (work) {
822                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
823                 schedule_work(work);
824         }
825 }
826
827 /*
828  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
829  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
830  */
831
832 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
833 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
834 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
835  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
836  */
837 static int unnamed_dev_start = 1;
838
839 int get_anon_bdev(dev_t *p)
840 {
841         int dev;
842         int error;
843
844  retry:
845         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
846                 return -ENOMEM;
847         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
848         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
849         if (!error)
850                 unnamed_dev_start = dev + 1;
851         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
852         if (error == -EAGAIN)
853                 /* We raced and lost with another CPU. */
854                 goto retry;
855         else if (error)
856                 return -EAGAIN;
857
858         if (dev >= (1 << MINORBITS)) {
859                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
860                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
861                 if (unnamed_dev_start > dev)
862                         unnamed_dev_start = dev;
863                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
864                 return -EMFILE;
865         }
866         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
867         return 0;
868 }
869 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
870
871 void free_anon_bdev(dev_t dev)
872 {
873         int slot = MINOR(dev);
874         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
875         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
876         if (slot < unnamed_dev_start)
877                 unnamed_dev_start = slot;
878         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
879 }
880 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
881
882 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
883 {
884         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
885 }
886
887 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
888
889 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
890 {
891         dev_t dev = sb->s_dev;
892         generic_shutdown_super(sb);
893         free_anon_bdev(dev);
894 }
895
896 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
897
898 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
899 {
900         if (sb->s_root)
901                 d_genocide(sb->s_root);
902         kill_anon_super(sb);
903 }
904
905 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
906
907 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
908 {
909         return sb->s_fs_info == data;
910 }
911
912 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
913 {
914         sb->s_fs_info = data;
915         return set_anon_super(sb, NULL);
916 }
917
918 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
919         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
920 {
921         struct super_block *sb;
922
923         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
924         if (IS_ERR(sb))
925                 return ERR_CAST(sb);
926
927         if (!sb->s_root) {
928                 int err;
929                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
930                 if (err) {
931                         deactivate_locked_super(sb);
932                         return ERR_PTR(err);
933                 }
934
935                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
936         }
937
938         return dget(sb->s_root);
939 }
940
941 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
942
943 #ifdef CONFIG_BLOCK
944 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
945 {
946         s->s_bdev = data;
947         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
948
949         /*
950          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
951          * overwrite this in ->fill_super()
952          */
953         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
954         return 0;
955 }
956
957 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
958 {
959         return (void *)s->s_bdev == data;
960 }
961
962 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
963         int flags, const char *dev_name, void *data,
964         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
965 {
966         struct block_device *bdev;
967         struct super_block *s;
968         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
969         int error = 0;
970
971         if (!(flags & MS_RDONLY))
972                 mode |= FMODE_WRITE;
973
974         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
975         if (IS_ERR(bdev))
976                 return ERR_CAST(bdev);
977
978         /*
979          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
980          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
981          * while we are mounting
982          */
983         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
984         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
985                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
986                 error = -EBUSY;
987                 goto error_bdev;
988         }
989         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
990                  bdev);
991         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
992         if (IS_ERR(s))
993                 goto error_s;
994
995         if (s->s_root) {
996                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
997                         deactivate_locked_super(s);
998                         error = -EBUSY;
999                         goto error_bdev;
1000                 }
1001
1002                 /*
1003                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1004                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1005                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1006                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1007                  * holding an active reference.
1008                  */
1009                 up_write(&s->s_umount);
1010                 blkdev_put(bdev, mode);
1011                 down_write(&s->s_umount);
1012         } else {
1013                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1014
1015                 s->s_mode = mode;
1016                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
1017                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1018                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1019                 if (error) {
1020                         deactivate_locked_super(s);
1021                         goto error;
1022                 }
1023
1024                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1025                 bdev->bd_super = s;
1026         }
1027
1028         return dget(s->s_root);
1029
1030 error_s:
1031         error = PTR_ERR(s);
1032 error_bdev:
1033         blkdev_put(bdev, mode);
1034 error:
1035         return ERR_PTR(error);
1036 }
1037 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1038
1039 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1040 {
1041         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1042         fmode_t mode = sb->s_mode;
1043
1044         bdev->bd_super = NULL;
1045         generic_shutdown_super(sb);
1046         sync_blockdev(bdev);
1047         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1048         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1049 }
1050
1051 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1052 #endif
1053
1054 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1055         int flags, void *data,
1056         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1057 {
1058         int error;
1059         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1060
1061         if (IS_ERR(s))
1062                 return ERR_CAST(s);
1063
1064         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1065         if (error) {
1066                 deactivate_locked_super(s);
1067                 return ERR_PTR(error);
1068         }
1069         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1070         return dget(s->s_root);
1071 }
1072 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1073
1074 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1075 {
1076         return 1;
1077 }
1078
1079 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1080         int flags, void *data,
1081         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1082 {
1083         struct super_block *s;
1084         int error;
1085
1086         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1087         if (IS_ERR(s))
1088                 return ERR_CAST(s);
1089         if (!s->s_root) {
1090                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1091                 if (error) {
1092                         deactivate_locked_super(s);
1093                         return ERR_PTR(error);
1094                 }
1095                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1096         } else {
1097                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1098         }
1099         return dget(s->s_root);
1100 }
1101 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1102
1103 struct dentry *
1104 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1105 {
1106         struct dentry *root;
1107         struct super_block *sb;
1108         char *secdata = NULL;
1109         int error = -ENOMEM;
1110
1111         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1112                 secdata = alloc_secdata();
1113                 if (!secdata)
1114                         goto out;
1115
1116                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1117                 if (error)
1118                         goto out_free_secdata;
1119         }
1120
1121         root = type->mount(type, flags, name, data);
1122         if (IS_ERR(root)) {
1123                 error = PTR_ERR(root);
1124                 goto out_free_secdata;
1125         }
1126         sb = root->d_sb;
1127         BUG_ON(!sb);
1128         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1129         sb->s_flags |= MS_BORN;
1130
1131         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1132         if (error)
1133                 goto out_sb;
1134
1135         /*
1136          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1137          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1138          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1139          * violate this rule.
1140          */
1141         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1142                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1143
1144         up_write(&sb->s_umount);
1145         free_secdata(secdata);
1146         return root;
1147 out_sb:
1148         dput(root);
1149         deactivate_locked_super(sb);
1150 out_free_secdata:
1151         free_secdata(secdata);
1152 out:
1153         return ERR_PTR(error);
1154 }
1155
1156 /*
1157  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1158  * instead.
1159  */
1160 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1161 {
1162         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1163 }
1164 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1165
1166 /*
1167  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1168  * instead.
1169  */
1170 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1171 {
1172         bool force_trylock = false;
1173         int ret = 1;
1174
1175 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1176         /*
1177          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1178          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1179          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1180          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1181          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1182          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1183          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1184          */
1185         if (wait) {
1186                 int i;
1187
1188                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1189                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1190                                 force_trylock = true;
1191                                 break;
1192                         }
1193         }
1194 #endif
1195         if (wait && !force_trylock)
1196                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1197         else
1198                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1199
1200         WARN_ON(force_trylock & !ret);
1201         return ret;
1202 }
1203 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1204
1205 /**
1206  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1207  * @sb: the super for which we wait
1208  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1209  *
1210  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1211  * system.
1212  */
1213 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1214 {
1215         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1216         /*
1217          * We are going to return to userspace and forget about this lock, the
1218          * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock.
1219          *
1220          * FIXME: we should do this before return from freeze_super() after we
1221          * called sync_filesystem(sb) and s_op->freeze_fs(sb), and thaw_super()
1222          * should re-acquire these locks before s_op->unfreeze_fs(sb). However
1223          * this leads to lockdep false-positives, so currently we do the early
1224          * release right after acquire.
1225          */
1226         percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level-1, 0, _THIS_IP_);
1227 }
1228
1229 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1230 {
1231         int level;
1232
1233         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1234                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1235
1236         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1237                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1238 }
1239
1240 /**
1241  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1242  * @sb: the super to lock
1243  *
1244  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1245  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1246  * -EBUSY.
1247  *
1248  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1249  *
1250  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1251  *
1252  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1253  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1254  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1255  *
1256  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1257  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1258  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1259  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1260  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1261  * sync is running).
1262  *
1263  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1264  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1265  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1266  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1267  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1268  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1269  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1270  *
1271  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1272  */
1273 int freeze_super(struct super_block *sb)
1274 {
1275         int ret;
1276
1277         atomic_inc(&sb->s_active);
1278         down_write(&sb->s_umount);
1279         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1280                 deactivate_locked_super(sb);
1281                 return -EBUSY;
1282         }
1283
1284         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1285                 up_write(&sb->s_umount);
1286                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1287         }
1288
1289         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1290                 /* Nothing to do really... */
1291                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1292                 up_write(&sb->s_umount);
1293                 return 0;
1294         }
1295
1296         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1297         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1298         up_write(&sb->s_umount);
1299         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1300         down_write(&sb->s_umount);
1301
1302         /* Now we go and block page faults... */
1303         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1304         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1305
1306         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1307         sync_filesystem(sb);
1308
1309         /* Now wait for internal filesystem counter */
1310         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1311         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1312
1313         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1314                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1315                 if (ret) {
1316                         printk(KERN_ERR
1317                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1318                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1319                         sb_freeze_unlock(sb);
1320                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1321                         deactivate_locked_super(sb);
1322                         return ret;
1323                 }
1324         }
1325         /*
1326          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1327          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1328          */
1329         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1330         up_write(&sb->s_umount);
1331         return 0;
1332 }
1333 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1334
1335 /**
1336  * thaw_super -- unlock filesystem
1337  * @sb: the super to thaw
1338  *
1339  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1340  */
1341 int thaw_super(struct super_block *sb)
1342 {
1343         int error;
1344
1345         down_write(&sb->s_umount);
1346         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1347                 up_write(&sb->s_umount);
1348                 return -EINVAL;
1349         }
1350
1351         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1352                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1353                 goto out;
1354         }
1355
1356         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1357                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1358                 if (error) {
1359                         printk(KERN_ERR
1360                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1361                         up_write(&sb->s_umount);
1362                         return error;
1363                 }
1364         }
1365
1366         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1367         sb_freeze_unlock(sb);
1368 out:
1369         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1370         deactivate_locked_super(sb);
1371         return 0;
1372 }
1373 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);