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/backing-dev.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/blkpg.h>
  20 #include <linux/magic.h>
  21 #include <linux/dax.h>
  22 #include <linux/buffer_head.h>
  23 #include <linux/swap.h>
  24 #include <linux/pagevec.h>
  25 #include <linux/writeback.h>
  26 #include <linux/mpage.h>
  27 #include <linux/mount.h>
  28 #include <linux/uio.h>
  29 #include <linux/namei.h>
  30 #include <linux/log2.h>
  31 #include <linux/cleancache.h>
  32 #include <linux/dax.h>
  33 #include <linux/badblocks.h>
  34 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  35 #include <linux/falloc.h>
  36 #include <linux/uaccess.h>
  37 #include "internal.h"
  38
  39 struct bdev_inode {
  40         struct block_device bdev;
  41         struct inode vfs_inode;
  42 };
  43
  44 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
  45
  46 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  47 {
  48         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  49 }
  50
  51 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  52 {
  53         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  54 }
  55 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  56
  57 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
  58 {
  59         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
  60         int ret;
  61
  62         spin_lock(&inode->i_lock);
  63         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
  64                 spin_unlock(&inode->i_lock);
  65                 ret = write_inode_now(inode, true);
  66                 if (ret) {
  67                         char name[BDEVNAME_SIZE];
  68                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
  69                                             "for block device %s (err=%d).\n",
  70                                             bdevname(bdev, name), ret);
  71                 }
  72                 spin_lock(&inode->i_lock);
  73         }
  74         spin_unlock(&inode->i_lock);
  75 }
  76
  77 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  78 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  79 {
  80         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  81
  82         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrexceptional == 0)
  83                 return;
  84
  85         invalidate_bh_lrus();
  86         truncate_inode_pages(mapping, 0);
  87 }
  88 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
  89
  90 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
  91 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
  92 {
  93         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  94
  95         if (mapping->nrpages) {
  96                 invalidate_bh_lrus();
  97                 lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
  98                 invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
  99         }
 100         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
 101          * But, for the strange corners, lets be cautious
 102          */
 103         cleancache_invalidate_inode(mapping);
 104 }
 105 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
 106
 107 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
 108 {
 109         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
 110         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
 111                 return -EINVAL;
 112
 113         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
 114         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
 115                 return -EINVAL;
 116
 117         /* Don't change the size if it is same as current */
 118         if (bdev->bd_block_size != size) {
 119                 sync_blockdev(bdev);
 120                 bdev->bd_block_size = size;
 121                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
 122                 kill_bdev(bdev);
 123         }
 124         return 0;
 125 }
 126
 127 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
 128
 129 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 130 {
 131         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
 132                 return 0;
 133         /* If we get here, we know size is power of two
 134          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 135         sb->s_blocksize = size;
 136         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 137         return sb->s_blocksize;
 138 }
 139
 140 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 141
 142 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 143 {
 144         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 145         if (size < minsize)
 146                 size = minsize;
 147         return sb_set_blocksize(sb, size);
 148 }
 149
 150 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 151
 152 static int
 153 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 154                 struct buffer_head *bh, int create)
 155 {
 156         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 157         bh->b_blocknr = iblock;
 158         set_buffer_mapped(bh);
 159         return 0;
 160 }
 161
 162 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
 163 {
 164         return file->f_mapping->host;
 165 }
 166
 167 static unsigned int dio_bio_write_op(struct kiocb *iocb)
 168 {
 169         unsigned int op = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
 170
 171         /* avoid the need for a I/O completion work item */
 172         if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
 173                 op |= REQ_FUA;
 174         return op;
 175 }
 176
 177 #define DIO_INLINE_BIO_VECS 4
 178
 179 static void blkdev_bio_end_io_simple(struct bio *bio)
 180 {
 181         struct task_struct *waiter = bio->bi_private;
 182
 183         WRITE_ONCE(bio->bi_private, NULL);
 184         blk_wake_io_task(waiter);
 185 }
 186
 187 static ssize_t
 188 __blkdev_direct_IO_simple(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 189                 int nr_pages)
 190 {
 191         struct file *file = iocb->ki_filp;
 192         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
 193         struct bio_vec inline_vecs[DIO_INLINE_BIO_VECS], *vecs, *bvec;
 194         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 195         bool should_dirty = false;
 196         struct bio bio;
 197         ssize_t ret;
 198         blk_qc_t qc;
 199         int i;
 200
 201         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
 202             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
 203                 return -EINVAL;
 204
 205         if (nr_pages <= DIO_INLINE_BIO_VECS)
 206                 vecs = inline_vecs;
 207         else {
 208                 vecs = kmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
 209                                      GFP_KERNEL);
 210                 if (!vecs)
 211                         return -ENOMEM;
 212         }
 213
 214         bio_init(&bio, vecs, nr_pages);
 215         bio_set_dev(&bio, bdev);
 216         bio.bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
 217         bio.bi_write_hint = iocb->ki_hint;
 218         bio.bi_private = current;
 219         bio.bi_end_io = blkdev_bio_end_io_simple;
 220         bio.bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
 221
 222         ret = bio_iov_iter_get_pages(&bio, iter);
 223         if (unlikely(ret))
 224                 goto out;
 225         ret = bio.bi_iter.bi_size;
 226
 227         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
 228                 bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
 229                 if (iter_is_iovec(iter))
 230                         should_dirty = true;
 231         } else {
 232                 bio.bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
 233                 task_io_account_write(ret);
 234         }
 235         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
 236                 bio.bi_opf |= REQ_HIPRI;
 237
 238         qc = submit_bio(&bio);
 239         for (;;) {
 240                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 241                 if (!READ_ONCE(bio.bi_private))
 242                         break;
 243                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
 244                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc))
 245                         io_schedule();
 246         }
 247         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 248
 249         bio_for_each_segment_all(bvec, &bio, i) {
 250                 if (should_dirty && !PageCompound(bvec->bv_page))
 251                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
 252                 put_page(bvec->bv_page);
 253         }
 254
 255         if (unlikely(bio.bi_status))
 256                 ret = blk_status_to_errno(bio.bi_status);
 257
 258 out:
 259         if (vecs != inline_vecs)
 260                 kfree(vecs);
 261
 262         bio_uninit(&bio);
 263
 264         return ret;
 265 }
 266
 267 struct blkdev_dio {
 268         union {
 269                 struct kiocb            *iocb;
 270                 struct task_struct      *waiter;
 271         };
 272         size_t                  size;
 273         atomic_t                ref;
 274         bool                    multi_bio : 1;
 275         bool                    should_dirty : 1;
 276         bool                    is_sync : 1;
 277         struct bio              bio;
 278 };
 279
 280 static struct bio_set blkdev_dio_pool;
 281
 282 static void blkdev_bio_end_io(struct bio *bio)
 283 {
 284         struct blkdev_dio *dio = bio->bi_private;
 285         bool should_dirty = dio->should_dirty;
 286
 287         if (dio->multi_bio && !atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
 288                 if (bio->bi_status && !dio->bio.bi_status)
 289                         dio->bio.bi_status = bio->bi_status;
 290         } else {
 291                 if (!dio->is_sync) {
 292                         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
 293                         ssize_t ret;
 294
 295                         if (likely(!dio->bio.bi_status)) {
 296                                 ret = dio->size;
 297                                 iocb->ki_pos += ret;
 298                         } else {
 299                                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
 300                         }
 301
 302                         dio->iocb->ki_complete(iocb, ret, 0);
 303                         bio_put(&dio->bio);
 304                 } else {
 305                         struct task_struct *waiter = dio->waiter;
 306
 307                         WRITE_ONCE(dio->waiter, NULL);
 308                         blk_wake_io_task(waiter);
 309                 }
 310         }
 311
 312         if (should_dirty) {
 313                 bio_check_pages_dirty(bio);
 314         } else {
 315                 struct bio_vec *bvec;
 316                 int i;
 317
 318                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i)
 319                         put_page(bvec->bv_page);
 320                 bio_put(bio);
 321         }
 322 }
 323
 324 static ssize_t
 325 __blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int nr_pages)
 326 {
 327         struct file *file = iocb->ki_filp;
 328         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
 329         struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
 330         struct blk_plug plug;
 331         struct blkdev_dio *dio;
 332         struct bio *bio;
 333         bool is_read = (iov_iter_rw(iter) == READ), is_sync;
 334         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 335         blk_qc_t qc = BLK_QC_T_NONE;
 336         int ret = 0;
 337
 338         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
 339             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
 340                 return -EINVAL;
 341
 342         bio = bio_alloc_bioset(GFP_KERNEL, nr_pages, &blkdev_dio_pool);
 343         bio_get(bio); /* extra ref for the completion handler */
 344
 345         dio = container_of(bio, struct blkdev_dio, bio);
 346         dio->is_sync = is_sync = is_sync_kiocb(iocb);
 347         if (dio->is_sync)
 348                 dio->waiter = current;
 349         else
 350                 dio->iocb = iocb;
 351
 352         dio->size = 0;
 353         dio->multi_bio = false;
 354         dio->should_dirty = is_read && iter_is_iovec(iter);
 355
 356         blk_start_plug(&plug);
 357         for (;;) {
 358                 bio_set_dev(bio, bdev);
 359                 bio->bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
 360                 bio->bi_write_hint = iocb->ki_hint;
 361                 bio->bi_private = dio;
 362                 bio->bi_end_io = blkdev_bio_end_io;
 363                 bio->bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
 364
 365                 ret = bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
 366                 if (unlikely(ret)) {
 367                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 368                         bio_endio(bio);
 369                         break;
 370                 }
 371
 372                 if (is_read) {
 373                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
 374                         if (dio->should_dirty)
 375                                 bio_set_pages_dirty(bio);
 376                 } else {
 377                         bio->bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
 378                         task_io_account_write(bio->bi_iter.bi_size);
 379                 }
 380
 381                 dio->size += bio->bi_iter.bi_size;
 382                 pos += bio->bi_iter.bi_size;
 383
 384                 nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES);
 385                 if (!nr_pages) {
 386                         qc = submit_bio(bio);
 387                         break;
 388                 }
 389
 390                 if (!dio->multi_bio) {
 391                         dio->multi_bio = true;
 392                         atomic_set(&dio->ref, 2);
 393                 } else {
 394                         atomic_inc(&dio->ref);
 395                 }
 396
 397                 submit_bio(bio);
 398                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
 399         }
 400         blk_finish_plug(&plug);
 401
 402         if (!is_sync)
 403                 return -EIOCBQUEUED;
 404
 405         for (;;) {
 406                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 407                 if (!READ_ONCE(dio->waiter))
 408                         break;
 409
 410                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
 411                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc))
 412                         io_schedule();
 413         }
 414         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 415
 416         if (!ret)
 417                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
 418         if (likely(!ret))
 419                 ret = dio->size;
 420
 421         bio_put(&dio->bio);
 422         return ret;
 423 }
 424
 425 static ssize_t
 426 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
 427 {
 428         int nr_pages;
 429
 430         nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES + 1);
 431         if (!nr_pages)
 432                 return 0;
 433         if (is_sync_kiocb(iocb) && nr_pages <= BIO_MAX_PAGES)
 434                 return __blkdev_direct_IO_simple(iocb, iter, nr_pages);
 435
 436         return __blkdev_direct_IO(iocb, iter, min(nr_pages, BIO_MAX_PAGES));
 437 }
 438
 439 static __init int blkdev_init(void)
 440 {
 441         return bioset_init(&blkdev_dio_pool, 4, offsetof(struct blkdev_dio, bio), BIOSET_NEED_BVECS);
 442 }
 443 module_init(blkdev_init);
 444
 445 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 446 {
 447         if (!bdev)
 448                 return 0;
 449         if (!wait)
 450                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 451         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 452 }
 453
 454 /*
 455  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 456  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 457  */
 458 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 459 {
 460         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 461 }
 462 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 463
 464 /*
 465  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 466  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 467  * device.  Takes the superblock lock.
 468  */
 469 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 470 {
 471         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 472         if (sb) {
 473                 int res = sync_filesystem(sb);
 474                 drop_super(sb);
 475                 return res;
 476         }
 477         return sync_blockdev(bdev);
 478 }
 479 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 480
 481 /**
 482  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 483  * @bdev:       blockdevice to lock
 484  *
 485  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 486  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 487  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 488  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 489  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 490  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 491  * actually.
 492  */
 493 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 494 {
 495         struct super_block *sb;
 496         int error = 0;
 497
 498         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 499         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 500                 /*
 501                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 502                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 503                  * thaw_bdev drops it.
 504                  */
 505                 sb = get_super(bdev);
 506                 if (sb)
 507                         drop_super(sb);
 508                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 509                 return sb;
 510         }
 511
 512         sb = get_active_super(bdev);
 513         if (!sb)
 514                 goto out;
 515         if (sb->s_op->freeze_super)
 516                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
 517         else
 518                 error = freeze_super(sb);
 519         if (error) {
 520                 deactivate_super(sb);
 521                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 522                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 523                 return ERR_PTR(error);
 524         }
 525         deactivate_super(sb);
 526  out:
 527         sync_blockdev(bdev);
 528         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 529         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 530 }
 531 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 532
 533 /**
 534  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 535  * @bdev:       blockdevice to unlock
 536  * @sb:         associated superblock
 537  *
 538  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 539  */
 540 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 541 {
 542         int error = -EINVAL;
 543
 544         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 545         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 546                 goto out;
 547
 548         error = 0;
 549         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 550                 goto out;
 551
 552         if (!sb)
 553                 goto out;
 554
 555         if (sb->s_op->thaw_super)
 556                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
 557         else
 558                 error = thaw_super(sb);
 559         if (error)
 560                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 561 out:
 562         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 563         return error;
 564 }
 565 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 566
 567 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 568 {
 569         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 570 }
 571
 572 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 573 {
 574         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 575 }
 576
 577 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
 578                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
 579 {
 580         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
 581 }
 582
 583 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 584                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 585                         struct page **pagep, void **fsdata)
 586 {
 587         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
 588                                  blkdev_get_block);
 589 }
 590
 591 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 592                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 593                         struct page *page, void *fsdata)
 594 {
 595         int ret;
 596         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 597
 598         unlock_page(page);
 599         put_page(page);
 600
 601         return ret;
 602 }
 603
 604 /*
 605  * private llseek:
 606  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
 607  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 608  */
 609 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 610 {
 611         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
 612         loff_t retval;
 613
 614         inode_lock(bd_inode);
 615         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
 616         inode_unlock(bd_inode);
 617         return retval;
 618 }
 619
 620 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
 621 {
 622         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
 623         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 624         int error;
 625
 626         error = file_write_and_wait_range(filp, start, end);
 627         if (error)
 628                 return error;
 629
 630         /*
 631          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 632          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 633          * O_SYNC writers to a block device.
 634          */
 635         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
 636         if (error == -EOPNOTSUPP)
 637                 error = 0;
 638
 639         return error;
 640 }
 641 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 642
 643 /**
 644  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
 645  * @bdev: The device to read the page from
 646  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
 647  * @page: The page to read
 648  *
 649  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
 650  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
 651  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
 652  *
 653  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
 654  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
 655  * than propagate an error back up the stack.
 656  *
 657  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
 658  */
 659 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
 660                         struct page *page)
 661 {
 662         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
 663         int result = -EOPNOTSUPP;
 664
 665         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
 666                 return result;
 667
 668         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
 669         if (result)
 670                 return result;
 671         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
 672                               REQ_OP_READ);
 673         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
 674         return result;
 675 }
 676 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
 677
 678 /**
 679  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
 680  * @bdev: The device to write the page to
 681  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
 682  * @page: The page to write
 683  * @wbc: The writeback_control for the write
 684  *
 685  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
 686  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
 687  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
 688  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
 689  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
 690  *
 691  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
 692  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
 693  * than propagate an error back up the stack.
 694  *
 695  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
 696  */
 697 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
 698                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 699 {
 700         int result;
 701         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
 702
 703         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
 704                 return -EOPNOTSUPP;
 705         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
 706         if (result)
 707                 return result;
 708
 709         set_page_writeback(page);
 710         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
 711                               REQ_OP_WRITE);
 712         if (result) {
 713                 end_page_writeback(page);
 714         } else {
 715                 clean_page_buffers(page);
 716                 unlock_page(page);
 717         }
 718         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
 719         return result;
 720 }
 721 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
 722
 723 /*
 724  * pseudo-fs
 725  */
 726
 727 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 728 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 729
 730 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 731 {
 732         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 733         if (!ei)
 734                 return NULL;
 735         return &ei->vfs_inode;
 736 }
 737
 738 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
 739 {
 740         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
 741         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 742
 743         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 744 }
 745
 746 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 747 {
 748         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
 749 }
 750
 751 static void init_once(void *foo)
 752 {
 753         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 754         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 755
 756         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 757         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 758         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 759 #ifdef CONFIG_SYSFS
 760         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
 761 #endif
 762         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
 763         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 764         /* Initialize mutex for freeze. */
 765         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 766 }
 767
 768 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
 769 {
 770         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 771         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
 772         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
 773         clear_inode(inode);
 774         spin_lock(&bdev_lock);
 775         list_del_init(&bdev->bd_list);
 776         spin_unlock(&bdev_lock);
 777         /* Detach inode from wb early as bdi_put() may free bdi->wb */
 778         inode_detach_wb(inode);
 779         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
 780                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
 781                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
 782         }
 783 }
 784
 785 static const struct super_operations bdev_sops = {
 786         .statfs = simple_statfs,
 787         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 788         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 789         .drop_inode = generic_delete_inode,
 790         .evict_inode = bdev_evict_inode,
 791 };
 792
 793 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
 794         int flags, const char *dev_name, void *data)
 795 {
 796         struct dentry *dent;
 797         dent = mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
 798         if (!IS_ERR(dent))
 799                 dent->d_sb->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
 800         return dent;
 801 }
 802
 803 static struct file_system_type bd_type = {
 804         .name           = "bdev",
 805         .mount          = bd_mount,
 806         .kill_sb        = kill_anon_super,
 807 };
 808
 809 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 810 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
 811
 812 void __init bdev_cache_init(void)
 813 {
 814         int err;
 815         static struct vfsmount *bd_mnt;
 816
 817         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 818                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 819                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
 820                         init_once);
 821         err = register_filesystem(&bd_type);
 822         if (err)
 823                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 824         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 825         if (IS_ERR(bd_mnt))
 826                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 827         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 828 }
 829
 830 /*
 831  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 832  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 833  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 834  */
 835 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 836 {
 837         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 838 }
 839
 840 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 841 {
 842         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 843 }
 844
 845 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 846 {
 847         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 848         return 0;
 849 }
 850
 851 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 852
 853 /*
 854  * If there is a bdev inode for this device, unhash it so that it gets evicted
 855  * as soon as last inode reference is dropped.
 856  */
 857 void bdev_unhash_inode(dev_t dev)
 858 {
 859         struct inode *inode;
 860
 861         inode = ilookup5(blockdev_superblock, hash(dev), bdev_test, &dev);
 862         if (inode) {
 863                 remove_inode_hash(inode);
 864                 iput(inode);
 865         }
 866 }
 867
 868 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 869 {
 870         struct block_device *bdev;
 871         struct inode *inode;
 872
 873         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 874                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 875
 876         if (!inode)
 877                 return NULL;
 878
 879         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 880
 881         if (inode->i_state & I_NEW) {
 882                 bdev->bd_contains = NULL;
 883                 bdev->bd_super = NULL;
 884                 bdev->bd_inode = inode;
 885                 bdev->bd_block_size = i_blocksize(inode);
 886                 bdev->bd_part_count = 0;
 887                 bdev->bd_invalidated = 0;
 888                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 889                 inode->i_rdev = dev;
 890                 inode->i_bdev = bdev;
 891                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 892                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 893                 spin_lock(&bdev_lock);
 894                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 895                 spin_unlock(&bdev_lock);
 896                 unlock_new_inode(inode);
 897         }
 898         return bdev;
 899 }
 900
 901 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 902
 903 /**
 904  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 905  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 906  */
 907 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 908 {
 909         ihold(bdev->bd_inode);
 910         return bdev;
 911 }
 912 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
 913
 914 long nr_blockdev_pages(void)
 915 {
 916         struct block_device *bdev;
 917         long ret = 0;
 918         spin_lock(&bdev_lock);
 919         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
 920                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 921         }
 922         spin_unlock(&bdev_lock);
 923         return ret;
 924 }
 925
 926 void bdput(struct block_device *bdev)
 927 {
 928         iput(bdev->bd_inode);
 929 }
 930
 931 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 932
 933 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 934 {
 935         struct block_device *bdev;
 936
 937         spin_lock(&bdev_lock);
 938         bdev = inode->i_bdev;
 939         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
 940                 bdgrab(bdev);
 941                 spin_unlock(&bdev_lock);
 942                 return bdev;
 943         }
 944         spin_unlock(&bdev_lock);
 945
 946         /*
 947          * i_bdev references block device inode that was already shut down
 948          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
 949          * up block device inode again just in case new device got
 950          * reestablished under the same device number.
 951          */
 952         if (bdev)
 953                 bd_forget(inode);
 954
 955         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 956         if (bdev) {
 957                 spin_lock(&bdev_lock);
 958                 if (!inode->i_bdev) {
 959                         /*
 960                          * We take an additional reference to bd_inode,
 961                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 962                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 963                          * without igrab().
 964                          */
 965                         bdgrab(bdev);
 966                         inode->i_bdev = bdev;
 967                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 968                 }
 969                 spin_unlock(&bdev_lock);
 970         }
 971         return bdev;
 972 }
 973
 974 /* Call when you free inode */
 975
 976 void bd_forget(struct inode *inode)
 977 {
 978         struct block_device *bdev = NULL;
 979
 980         spin_lock(&bdev_lock);
 981         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
 982                 bdev = inode->i_bdev;
 983         inode->i_bdev = NULL;
 984         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 985         spin_unlock(&bdev_lock);
 986
 987         if (bdev)
 988                 bdput(bdev);
 989 }
 990
 991 /**
 992  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
 993  * @bdev: block device of interest
 994  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
 995  * @holder: holder trying to claim @bdev
 996  *
 997  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
 998  *
 999  * CONTEXT:
1000  * spin_lock(&bdev_lock).
1001  *
1002  * RETURNS:
1003  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
1004  */
1005 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1006                          void *holder)
1007 {
1008         if (bdev->bd_holder == holder)
1009                 return true;     /* already a holder */
1010         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1011                 return false;    /* held by someone else */
1012         else if (whole == bdev)
1013                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1014
1015         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1016                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1017         else if (whole->bd_holder != NULL)
1018                 return false;    /* is a partition of a held device */
1019         else
1020                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1021 }
1022
1023 /**
1024  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
1025  * @bdev: block device of interest
1026  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1027  * @holder: holder trying to claim @bdev
1028  *
1029  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
1030  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
1031  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
1032  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1033  *
1034  * CONTEXT:
1035  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
1036  * it multiple times.
1037  *
1038  * RETURNS:
1039  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1040  */
1041 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
1042                                struct block_device *whole, void *holder)
1043 {
1044 retry:
1045         /* if someone else claimed, fail */
1046         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
1047                 return -EBUSY;
1048
1049         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1050         if (whole->bd_claiming) {
1051                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1052                 DEFINE_WAIT(wait);
1053
1054                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1055                 spin_unlock(&bdev_lock);
1056                 schedule();
1057                 finish_wait(wq, &wait);
1058                 spin_lock(&bdev_lock);
1059                 goto retry;
1060         }
1061
1062         /* yay, all mine */
1063         return 0;
1064 }
1065
1066 static struct gendisk *bdev_get_gendisk(struct block_device *bdev, int *partno)
1067 {
1068         struct gendisk *disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, partno);
1069
1070         if (!disk)
1071                 return NULL;
1072         /*
1073          * Now that we hold gendisk reference we make sure bdev we looked up is
1074          * not stale. If it is, it means device got removed and created before
1075          * we looked up gendisk and we fail open in such case. Associating
1076          * unhashed bdev with newly created gendisk could lead to two bdevs
1077          * (and thus two independent caches) being associated with one device
1078          * which is bad.
1079          */
1080         if (inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
1081                 put_disk_and_module(disk);
1082                 return NULL;
1083         }
1084         return disk;
1085 }
1086
1087 /**
1088  * bd_start_claiming - start claiming a block device
1089  * @bdev: block device of interest
1090  * @holder: holder trying to claim @bdev
1091  *
1092  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
1093  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
1094  * successful call to this function must be matched with a call to
1095  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
1096  * fail).
1097  *
1098  * This function is used to gain exclusive access to the block device
1099  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
1100  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
1101  * access but may subsequently fail.
1102  *
1103  * CONTEXT:
1104  * Might sleep.
1105  *
1106  * RETURNS:
1107  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
1108  * value on failure.
1109  */
1110 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
1111                                               void *holder)
1112 {
1113         struct gendisk *disk;
1114         struct block_device *whole;
1115         int partno, err;
1116
1117         might_sleep();
1118
1119         /*
1120          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
1121          * and grab the outer block device the hard way.
1122          */
1123         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1124         if (!disk)
1125                 return ERR_PTR(-ENXIO);
1126
1127         /*
1128          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
1129          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
1130          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
1131          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
1132          * tracking is broken for those devices but it has always been that
1133          * way.
1134          */
1135         if (partno)
1136                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1137         else
1138                 whole = bdgrab(bdev);
1139
1140         put_disk_and_module(disk);
1141         if (!whole)
1142                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1143
1144         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
1145         spin_lock(&bdev_lock);
1146
1147         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
1148         if (err == 0) {
1149                 whole->bd_claiming = holder;
1150                 spin_unlock(&bdev_lock);
1151                 return whole;
1152         } else {
1153                 spin_unlock(&bdev_lock);
1154                 bdput(whole);
1155                 return ERR_PTR(err);
1156         }
1157 }
1158
1159 #ifdef CONFIG_SYSFS
1160 struct bd_holder_disk {
1161         struct list_head        list;
1162         struct gendisk          *disk;
1163         int                     refcnt;
1164 };
1165
1166 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1167                                                   struct gendisk *disk)
1168 {
1169         struct bd_holder_disk *holder;
1170
1171         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1172                 if (holder->disk == disk)
1173                         return holder;
1174         return NULL;
1175 }
1176
1177 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1178 {
1179         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1180 }
1181
1182 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1183 {
1184         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1185 }
1186
1187 /**
1188  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1189  * @bdev: the claimed slave bdev
1190  * @disk: the holding disk
1191  *
1192  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1193  *
1194  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1195  *
1196  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1197  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1198  *
1199  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1200  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1201  *
1202  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1203  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1204  *
1205  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1206  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1207  * lifetime of these symlinks.
1208  *
1209  * CONTEXT:
1210  * Might sleep.
1211  *
1212  * RETURNS:
1213  * 0 on success, -errno on failure.
1214  */
1215 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1216 {
1217         struct bd_holder_disk *holder;
1218         int ret = 0;
1219
1220         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1221
1222         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1223
1224         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1225         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1226                 goto out_unlock;
1227
1228         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1229         if (holder) {
1230                 holder->refcnt++;
1231                 goto out_unlock;
1232         }
1233
1234         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1235         if (!holder) {
1236                 ret = -ENOMEM;
1237                 goto out_unlock;
1238         }
1239
1240         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1241         holder->disk = disk;
1242         holder->refcnt = 1;
1243
1244         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1245         if (ret)
1246                 goto out_free;
1247
1248         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1249         if (ret)
1250                 goto out_del;
1251         /*
1252          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1253          * the holder directory.  Hold on to it.
1254          */
1255         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1256
1257         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1258         goto out_unlock;
1259
1260 out_del:
1261         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1262 out_free:
1263         kfree(holder);
1264 out_unlock:
1265         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1266         return ret;
1267 }
1268 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1269
1270 /**
1271  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1272  * @bdev: the calimed slave bdev
1273  * @disk: the holding disk
1274  *
1275  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1276  *
1277  * CONTEXT:
1278  * Might sleep.
1279  */
1280 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1281 {
1282         struct bd_holder_disk *holder;
1283
1284         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1285
1286         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1287
1288         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1289                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1290                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1291                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1292                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1293                 list_del_init(&holder->list);
1294                 kfree(holder);
1295         }
1296
1297         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1298 }
1299 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1300 #endif
1301
1302 /**
1303  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1304  *
1305  * @bdev:      struct block device to be flushed
1306  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1307  *
1308  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1309  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1310  * resize.
1311  */
1312 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1313 {
1314         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1315                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1316                        "resized disk %s\n",
1317                        bdev->bd_disk ? bdev->bd_disk->disk_name : "");
1318         }
1319
1320         if (!bdev->bd_disk)
1321                 return;
1322         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1323                 bdev->bd_invalidated = 1;
1324 }
1325
1326 /**
1327  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1328  * @disk: struct gendisk to check
1329  * @bdev: struct bdev to adjust.
1330  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1331  *
1332  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1333  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1334  * are freed.
1335  */
1336 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
1337                 bool verbose)
1338 {
1339         loff_t disk_size, bdev_size;
1340
1341         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1342         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1343         if (disk_size != bdev_size) {
1344                 if (verbose) {
1345                         printk(KERN_INFO
1346                                "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1347                                disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1348                 }
1349                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1350                 if (bdev_size > disk_size)
1351                         flush_disk(bdev, false);
1352         }
1353 }
1354
1355 /**
1356  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1357  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1358  *
1359  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1360  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1361  * for all revalidate_disk operations.
1362  */
1363 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1364 {
1365         struct block_device *bdev;
1366         int ret = 0;
1367
1368         if (disk->fops->revalidate_disk)
1369                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1370         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1371         if (!bdev)
1372                 return ret;
1373
1374         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1375         check_disk_size_change(disk, bdev, ret == 0);
1376         bdev->bd_invalidated = 0;
1377         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1378         bdput(bdev);
1379         return ret;
1380 }
1381 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1382
1383 /*
1384  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1385  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1386  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1387  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1388  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1389  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1390  * to lose :-)
1391  */
1392 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1393 {
1394         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1395         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1396         unsigned int events;
1397
1398         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1399                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1400         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1401                 return 0;
1402
1403         flush_disk(bdev, true);
1404         if (bdops->revalidate_disk)
1405                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1406         return 1;
1407 }
1408
1409 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1410
1411 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1412 {
1413         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1414
1415         inode_lock(bdev->bd_inode);
1416         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1417         inode_unlock(bdev->bd_inode);
1418         while (bsize < PAGE_SIZE) {
1419                 if (size & bsize)
1420                         break;
1421                 bsize <<= 1;
1422         }
1423         bdev->bd_block_size = bsize;
1424         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1425 }
1426 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1427
1428 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1429
1430 /*
1431  * bd_mutex locking:
1432  *
1433  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1434  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1435  */
1436
1437 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1438 {
1439         struct gendisk *disk;
1440         int ret;
1441         int partno;
1442         int perm = 0;
1443         bool first_open = false;
1444
1445         if (mode & FMODE_READ)
1446                 perm |= MAY_READ;
1447         if (mode & FMODE_WRITE)
1448                 perm |= MAY_WRITE;
1449         /*
1450          * hooks: /n/, see "layering violations".
1451          */
1452         if (!for_part) {
1453                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1454                 if (ret != 0) {
1455                         bdput(bdev);
1456                         return ret;
1457                 }
1458         }
1459
1460  restart:
1461
1462         ret = -ENXIO;
1463         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1464         if (!disk)
1465                 goto out;
1466
1467         disk_block_events(disk);
1468         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1469         if (!bdev->bd_openers) {
1470                 first_open = true;
1471                 bdev->bd_disk = disk;
1472                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1473                 bdev->bd_contains = bdev;
1474                 bdev->bd_partno = partno;
1475
1476                 if (!partno) {
1477                         ret = -ENXIO;
1478                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1479                         if (!bdev->bd_part)
1480                                 goto out_clear;
1481
1482                         ret = 0;
1483                         if (disk->fops->open) {
1484                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1485                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1486                                         /* Lost a race with 'disk' being
1487                                          * deleted, try again.
1488                                          * See md.c
1489                                          */
1490                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1491                                         bdev->bd_part = NULL;
1492                                         bdev->bd_disk = NULL;
1493                                         bdev->bd_queue = NULL;
1494                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1495                                         disk_unblock_events(disk);
1496                                         put_disk_and_module(disk);
1497                                         goto restart;
1498                                 }
1499                         }
1500
1501                         if (!ret)
1502                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1503
1504                         /*
1505                          * If the device is invalidated, rescan partition
1506                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1507                          * The latter is necessary to prevent ghost
1508                          * partitions on a removed medium.
1509                          */
1510                         if (bdev->bd_invalidated) {
1511                                 if (!ret)
1512                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1513                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1514                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1515                         }
1516
1517                         if (ret)
1518                                 goto out_clear;
1519                 } else {
1520                         struct block_device *whole;
1521                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1522                         ret = -ENOMEM;
1523                         if (!whole)
1524                                 goto out_clear;
1525                         BUG_ON(for_part);
1526                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1527                         if (ret)
1528                                 goto out_clear;
1529                         bdev->bd_contains = whole;
1530                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1531                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1532                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1533                                 ret = -ENXIO;
1534                                 goto out_clear;
1535                         }
1536                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1537                 }
1538
1539                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1540                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1541         } else {
1542                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1543                         ret = 0;
1544                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1545                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1546                         /* the same as first opener case, read comment there */
1547                         if (bdev->bd_invalidated) {
1548                                 if (!ret)
1549                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1550                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1551                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1552                         }
1553                         if (ret)
1554                                 goto out_unlock_bdev;
1555                 }
1556         }
1557         bdev->bd_openers++;
1558         if (for_part)
1559                 bdev->bd_part_count++;
1560         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1561         disk_unblock_events(disk);
1562         /* only one opener holds refs to the module and disk */
1563         if (!first_open)
1564                 put_disk_and_module(disk);
1565         return 0;
1566
1567  out_clear:
1568         disk_put_part(bdev->bd_part);
1569         bdev->bd_disk = NULL;
1570         bdev->bd_part = NULL;
1571         bdev->bd_queue = NULL;
1572         if (bdev != bdev->bd_contains)
1573                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1574         bdev->bd_contains = NULL;
1575  out_unlock_bdev:
1576         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1577         disk_unblock_events(disk);
1578         put_disk_and_module(disk);
1579  out:
1580         bdput(bdev);
1581
1582         return ret;
1583 }
1584
1585 /**
1586  * blkdev_get - open a block device
1587  * @bdev: block_device to open
1588  * @mode: FMODE_* mask
1589  * @holder: exclusive holder identifier
1590  *
1591  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1592  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1593  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1594  *
1595  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1596  * @bdev is put.
1597  *
1598  * CONTEXT:
1599  * Might sleep.
1600  *
1601  * RETURNS:
1602  * 0 on success, -errno on failure.
1603  */
1604 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1605 {
1606         struct block_device *whole = NULL;
1607         int res;
1608
1609         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1610
1611         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1612                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1613                 if (IS_ERR(whole)) {
1614                         bdput(bdev);
1615                         return PTR_ERR(whole);
1616                 }
1617         }
1618
1619         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1620
1621         if (whole) {
1622                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1623
1624                 /* finish claiming */
1625                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1626                 spin_lock(&bdev_lock);
1627
1628                 if (!res) {
1629                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1630                         /*
1631                          * Note that for a whole device bd_holders
1632                          * will be incremented twice, and bd_holder
1633                          * will be set to bd_may_claim before being
1634                          * set to holder
1635                          */
1636                         whole->bd_holders++;
1637                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1638                         bdev->bd_holders++;
1639                         bdev->bd_holder = holder;
1640                 }
1641
1642                 /* tell others that we're done */
1643                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1644                 whole->bd_claiming = NULL;
1645                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1646
1647                 spin_unlock(&bdev_lock);
1648
1649                 /*
1650                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1651                  * write holder makes the write_holder state stick until
1652                  * all are released.  This is good enough and tracking
1653                  * individual writeable reference is too fragile given the
1654                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1655                  */
1656                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1657                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1658                         bdev->bd_write_holder = true;
1659                         disk_block_events(disk);
1660                 }
1661
1662                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1663                 bdput(whole);
1664         }
1665
1666         return res;
1667 }
1668 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1669
1670 /**
1671  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1672  * @path: path to the block device to open
1673  * @mode: FMODE_* mask
1674  * @holder: exclusive holder identifier
1675  *
1676  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1677  * and @holder are identical to blkdev_get().
1678  *
1679  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1680  *
1681  * CONTEXT:
1682  * Might sleep.
1683  *
1684  * RETURNS:
1685  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1686  */
1687 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1688                                         void *holder)
1689 {
1690         struct block_device *bdev;
1691         int err;
1692
1693         bdev = lookup_bdev(path);
1694         if (IS_ERR(bdev))
1695                 return bdev;
1696
1697         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1698         if (err)
1699                 return ERR_PTR(err);
1700
1701         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1702                 blkdev_put(bdev, mode);
1703                 return ERR_PTR(-EACCES);
1704         }
1705
1706         return bdev;
1707 }
1708 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1709
1710 /**
1711  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1712  * @dev: device number of block device to open
1713  * @mode: FMODE_* mask
1714  * @holder: exclusive holder identifier
1715  *
1716  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1717  * @holder are identical to blkdev_get().
1718  *
1719  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1720  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1721  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1722  * ever need it - reconsider your API.
1723  *
1724  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1725  *
1726  * CONTEXT:
1727  * Might sleep.
1728  *
1729  * RETURNS:
1730  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1731  */
1732 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1733 {
1734         struct block_device *bdev;
1735         int err;
1736
1737         bdev = bdget(dev);
1738         if (!bdev)
1739                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1740
1741         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1742         if (err)
1743                 return ERR_PTR(err);
1744
1745         return bdev;
1746 }
1747 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1748
1749 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1750 {
1751         struct block_device *bdev;
1752
1753         /*
1754          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1755          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1756          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1757          * during an unstable branch.
1758          */
1759         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1760
1761         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT;
1762
1763         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1764                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1765         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1766                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1767         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1768                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1769
1770         bdev = bd_acquire(inode);
1771         if (bdev == NULL)
1772                 return -ENOMEM;
1773
1774         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1775         filp->f_wb_err = filemap_sample_wb_err(filp->f_mapping);
1776
1777         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1778 }
1779
1780 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1781 {
1782         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1783         struct block_device *victim = NULL;
1784
1785         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1786         if (for_part)
1787                 bdev->bd_part_count--;
1788
1789         if (!--bdev->bd_openers) {
1790                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1791                 sync_blockdev(bdev);
1792                 kill_bdev(bdev);
1793
1794                 bdev_write_inode(bdev);
1795         }
1796         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1797                 if (disk->fops->release)
1798                         disk->fops->release(disk, mode);
1799         }
1800         if (!bdev->bd_openers) {
1801                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1802                 bdev->bd_part = NULL;
1803                 bdev->bd_disk = NULL;
1804                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1805                         victim = bdev->bd_contains;
1806                 bdev->bd_contains = NULL;
1807
1808                 put_disk_and_module(disk);
1809         }
1810         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1811         bdput(bdev);
1812         if (victim)
1813                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1814 }
1815
1816 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1817 {
1818         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1819
1820         if (mode & FMODE_EXCL) {
1821                 bool bdev_free;
1822
1823                 /*
1824                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1825                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1826                  * synchronize disk_holder unlinking.
1827                  */
1828                 spin_lock(&bdev_lock);
1829
1830                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1831                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1832
1833                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1834                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1835                         bdev->bd_holder = NULL;
1836                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1837                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1838
1839                 spin_unlock(&bdev_lock);
1840
1841                 /*
1842                  * If this was the last claim, remove holder link and
1843                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1844                  */
1845                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1846                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1847                         bdev->bd_write_holder = false;
1848                 }
1849         }
1850
1851         /*
1852          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1853          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1854          * from userland - e.g. eject(1).
1855          */
1856         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1857
1858         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1859
1860         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1861 }
1862 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1863
1864 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1865 {
1866         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1867         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1868         return 0;
1869 }
1870
1871 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1872 {
1873         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1874         fmode_t mode = file->f_mode;
1875
1876         /*
1877          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1878          * to updated it before every ioctl.
1879          */
1880         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1881                 mode |= FMODE_NDELAY;
1882         else
1883                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1884
1885         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1886 }
1887
1888 /*
1889  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1890  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1891  *
1892  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1893  * use.
1894  */
1895 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1896 {
1897         struct file *file = iocb->ki_filp;
1898         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1899         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1900         struct blk_plug plug;
1901         ssize_t ret;
1902
1903         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1904                 return -EPERM;
1905
1906         if (!iov_iter_count(from))
1907                 return 0;
1908
1909         if (iocb->ki_pos >= size)
1910                 return -ENOSPC;
1911
1912         if ((iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_DIRECT)) == IOCB_NOWAIT)
1913                 return -EOPNOTSUPP;
1914
1915         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1916
1917         blk_start_plug(&plug);
1918         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1919         if (ret > 0)
1920                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1921         blk_finish_plug(&plug);
1922         return ret;
1923 }
1924 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1925
1926 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1927 {
1928         struct file *file = iocb->ki_filp;
1929         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1930         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1931         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1932
1933         if (pos >= size)
1934                 return 0;
1935
1936         size -= pos;
1937         iov_iter_truncate(to, size);
1938         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1939 }
1940 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1941
1942 /*
1943  * Try to release a page associated with block device when the system
1944  * is under memory pressure.
1945  */
1946 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1947 {
1948         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1949
1950         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1951                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1952
1953         return try_to_free_buffers(page);
1954 }
1955
1956 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
1957                              struct writeback_control *wbc)
1958 {
1959         return generic_writepages(mapping, wbc);
1960 }
1961
1962 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1963         .readpage       = blkdev_readpage,
1964         .readpages      = blkdev_readpages,
1965         .writepage      = blkdev_writepage,
1966         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1967         .write_end      = blkdev_write_end,
1968         .writepages     = blkdev_writepages,
1969         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1970         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1971         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1972 };
1973
1974 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
1975                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
1976                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
1977
1978 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
1979                              loff_t len)
1980 {
1981         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1982         struct address_space *mapping;
1983         loff_t end = start + len - 1;
1984         loff_t isize;
1985         int error;
1986
1987         /* Fail if we don't recognize the flags. */
1988         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
1989                 return -EOPNOTSUPP;
1990
1991         /* Don't go off the end of the device. */
1992         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
1993         if (start >= isize)
1994                 return -EINVAL;
1995         if (end >= isize) {
1996                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
1997                         len = isize - start;
1998                         end = start + len - 1;
1999                 } else
2000                         return -EINVAL;
2001         }
2002
2003         /*
2004          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
2005          */
2006         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
2007                 return -EINVAL;
2008
2009         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
2010         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
2011         truncate_inode_pages_range(mapping, start, end);
2012
2013         switch (mode) {
2014         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
2015         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2016                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2017                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
2018                 break;
2019         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2020                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2021                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
2022                 break;
2023         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
2024                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2025                                              GFP_KERNEL, 0);
2026                 break;
2027         default:
2028                 return -EOPNOTSUPP;
2029         }
2030         if (error)
2031                 return error;
2032
2033         /*
2034          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2035          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2036          * inclusive, so the rounding here is safe.
2037          */
2038         return invalidate_inode_pages2_range(mapping,
2039                                              start >> PAGE_SHIFT,
2040                                              end >> PAGE_SHIFT);
2041 }
2042
2043 const struct file_operations def_blk_fops = {
2044         .open           = blkdev_open,
2045         .release        = blkdev_close,
2046         .llseek         = block_llseek,
2047         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2048         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2049         .mmap           = generic_file_mmap,
2050         .fsync          = blkdev_fsync,
2051         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2052 #ifdef CONFIG_COMPAT
2053         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2054 #endif
2055         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2056         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2057         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2058 };
2059
2060 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
2061 {
2062         int res;
2063         mm_segment_t old_fs = get_fs();
2064         set_fs(KERNEL_DS);
2065         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
2066         set_fs(old_fs);
2067         return res;
2068 }
2069
2070 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
2071
2072 /**
2073  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2074  * @pathname:   special file representing the block device
2075  *
2076  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2077  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2078  * otherwise.
2079  */
2080 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2081 {
2082         struct block_device *bdev;
2083         struct inode *inode;
2084         struct path path;
2085         int error;
2086
2087         if (!pathname || !*pathname)
2088                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2089
2090         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2091         if (error)
2092                 return ERR_PTR(error);
2093
2094         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2095         error = -ENOTBLK;
2096         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2097                 goto fail;
2098         error = -EACCES;
2099         if (!may_open_dev(&path))
2100                 goto fail;
2101         error = -ENOMEM;
2102         bdev = bd_acquire(inode);
2103         if (!bdev)
2104                 goto fail;
2105 out:
2106         path_put(&path);
2107         return bdev;
2108 fail:
2109         bdev = ERR_PTR(error);
2110         goto out;
2111 }
2112 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2113
2114 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2115 {
2116         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2117         int res = 0;
2118
2119         if (sb) {
2120                 /*
2121                  * no need to lock the super, get_super holds the
2122                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2123                  * under us (->put_super runs with the write lock
2124                  * hold).
2125                  */
2126                 shrink_dcache_sb(sb);
2127                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2128                 drop_super(sb);
2129         }
2130         invalidate_bdev(bdev);
2131         return res;
2132 }
2133 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2134
2135 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2136 {
2137         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2138
2139         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2140         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2141                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2142                 struct block_device *bdev;
2143
2144                 spin_lock(&inode->i_lock);
2145                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2146                     mapping->nrpages == 0) {
2147                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2148                         continue;
2149                 }
2150                 __iget(inode);
2151                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2152                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2153                 /*
2154                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2155                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2156                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2157                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2158                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2159                  * later.
2160                  */
2161                 iput(old_inode);
2162                 old_inode = inode;
2163                 bdev = I_BDEV(inode);
2164
2165                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2166                 if (bdev->bd_openers)
2167                         func(bdev, arg);
2168                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2169
2170                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2171         }
2172         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2173         iput(old_inode);
2174 }