Merge tag 'acpi-fix-4.15-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rafael...
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / super.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/super.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  super.c contains code to handle: - mount structures
8  *                                   - super-block tables
9  *                                   - filesystem drivers list
10  *                                   - mount system call
11  *                                   - umount system call
12  *                                   - ustat system call
13  *
14  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
15  *
16  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
17  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
18  *  Added options to /proc/mounts:
19  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
20  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
21  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
22  */
23
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include <linux/user_namespace.h>
38 #include "internal.h"
39
40
41 static LIST_HEAD(super_blocks);
42 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
43
44 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
45         "sb_writers",
46         "sb_pagefaults",
47         "sb_internal",
48 };
49
50 /*
51  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
52  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
53  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
54  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
55  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
56  */
57 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
58                                       struct shrink_control *sc)
59 {
60         struct super_block *sb;
61         long    fs_objects = 0;
62         long    total_objects;
63         long    freed = 0;
64         long    dentries;
65         long    inodes;
66
67         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
68
69         /*
70          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
71          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
72          */
73         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
74                 return SHRINK_STOP;
75
76         if (!trylock_super(sb))
77                 return SHRINK_STOP;
78
79         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
80                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
81
82         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
83         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
84         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
85         if (!total_objects)
86                 total_objects = 1;
87
88         /* proportion the scan between the caches */
89         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
90         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
91         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
92
93         /*
94          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
95          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
96          *
97          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
98          * accounting uses this to fully empty the caches.
99          */
100         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
101         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
102         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
103         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
104
105         if (fs_objects) {
106                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
107                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
108         }
109
110         up_read(&sb->s_umount);
111         return freed;
112 }
113
114 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
115                                        struct shrink_control *sc)
116 {
117         struct super_block *sb;
118         long    total_objects = 0;
119
120         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
121
122         /*
123          * Don't call trylock_super as it is a potential
124          * scalability bottleneck. The counts could get updated
125          * between super_cache_count and super_cache_scan anyway.
126          * Call to super_cache_count with shrinker_rwsem held
127          * ensures the safety of call to list_lru_shrink_count() and
128          * s_op->nr_cached_objects().
129          */
130         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
131                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
132
133         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
134         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
135
136         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
137         return total_objects;
138 }
139
140 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
141 {
142         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
143                                                         destroy_work);
144         int i;
145
146         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
147                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
148         kfree(s);
149 }
150
151 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
152 {
153         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
154         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
155         schedule_work(&s->destroy_work);
156 }
157
158 /* Free a superblock that has never been seen by anyone */
159 static void destroy_unused_super(struct super_block *s)
160 {
161         if (!s)
162                 return;
163         up_write(&s->s_umount);
164         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
165         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
166         security_sb_free(s);
167         put_user_ns(s->s_user_ns);
168         kfree(s->s_subtype);
169         /* no delays needed */
170         destroy_super_work(&s->destroy_work);
171 }
172
173 /**
174  *      alloc_super     -       create new superblock
175  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
176  *      @flags: the mount flags
177  *      @user_ns: User namespace for the super_block
178  *
179  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
180  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
181  */
182 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
183                                        struct user_namespace *user_ns)
184 {
185         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
186         static const struct super_operations default_op;
187         int i;
188
189         if (!s)
190                 return NULL;
191
192         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
193         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
194
195         if (security_sb_alloc(s))
196                 goto fail;
197
198         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
199                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
200                                         sb_writers_name[i],
201                                         &type->s_writers_key[i]))
202                         goto fail;
203         }
204         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
205         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
206         s->s_flags = flags;
207         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
208                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
209         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
210         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
211         mutex_init(&s->s_sync_lock);
212         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
213         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
214         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
215         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
216
217         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru))
218                 goto fail;
219         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru))
220                 goto fail;
221
222         init_rwsem(&s->s_umount);
223         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
224         /*
225          * sget() can have s_umount recursion.
226          *
227          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
228          * one (this one), and tries again to find a suitable old
229          * one.
230          *
231          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
232          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
233          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
234          * risk of deadlocks.
235          *
236          * Annotate this by putting this lock in a different
237          * subclass.
238          */
239         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
240         s->s_count = 1;
241         atomic_set(&s->s_active, 1);
242         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
243         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
244         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
245         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
246         s->s_op = &default_op;
247         s->s_time_gran = 1000000000;
248         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
249
250         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
251         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
252         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
253         s->s_shrink.batch = 1024;
254         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
255         return s;
256
257 fail:
258         destroy_unused_super(s);
259         return NULL;
260 }
261
262 /* Superblock refcounting  */
263
264 /*
265  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
266  */
267 static void __put_super(struct super_block *s)
268 {
269         if (!--s->s_count) {
270                 list_del_init(&s->s_list);
271                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
272                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
273                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
274                 security_sb_free(s);
275                 put_user_ns(s->s_user_ns);
276                 kfree(s->s_subtype);
277                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
278         }
279 }
280
281 /**
282  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
283  *      @sb: superblock in question
284  *
285  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
286  *      references left.
287  */
288 static void put_super(struct super_block *sb)
289 {
290         spin_lock(&sb_lock);
291         __put_super(sb);
292         spin_unlock(&sb_lock);
293 }
294
295
296 /**
297  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
298  *      @s: superblock to deactivate
299  *
300  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
301  *      one if there is no other active references left.  In that case we
302  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
303  *      had just acquired.
304  *
305  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
306  */
307 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
308 {
309         struct file_system_type *fs = s->s_type;
310         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
311                 cleancache_invalidate_fs(s);
312                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
313                 fs->kill_sb(s);
314
315                 /*
316                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
317                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
318                  * the lru lists right now.
319                  */
320                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
321                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
322
323                 put_filesystem(fs);
324                 put_super(s);
325         } else {
326                 up_write(&s->s_umount);
327         }
328 }
329
330 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
331
332 /**
333  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
334  *      @s: superblock to deactivate
335  *
336  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
337  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
338  *      lock will be acquired prior to that.
339  */
340 void deactivate_super(struct super_block *s)
341 {
342         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
343                 down_write(&s->s_umount);
344                 deactivate_locked_super(s);
345         }
346 }
347
348 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
349
350 /**
351  *      grab_super - acquire an active reference
352  *      @s: reference we are trying to make active
353  *
354  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
355  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
356  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
357  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
358  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
359  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
360  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
361  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
362  */
363 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
364 {
365         s->s_count++;
366         spin_unlock(&sb_lock);
367         down_write(&s->s_umount);
368         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
369                 put_super(s);
370                 return 1;
371         }
372         up_write(&s->s_umount);
373         put_super(s);
374         return 0;
375 }
376
377 /*
378  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
379  *      @sb: reference we are trying to grab
380  *
381  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
382  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
383  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
384  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
385  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
386  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
387  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
388  *
389  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
390  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
391  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
392  *      it's very much not a general-purpose interface.
393  */
394 bool trylock_super(struct super_block *sb)
395 {
396         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
397                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
398                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
399                         return true;
400                 up_read(&sb->s_umount);
401         }
402
403         return false;
404 }
405
406 /**
407  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
408  *      @sb: superblock to kill
409  *
410  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
411  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
412  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
413  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
414  *      taken care of and do not need specific handling.
415  *
416  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
417  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
418  *      change the attachments of dentries to inodes.
419  */
420 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
421 {
422         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
423
424         if (sb->s_root) {
425                 shrink_dcache_for_umount(sb);
426                 sync_filesystem(sb);
427                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
428
429                 fsnotify_unmount_inodes(sb);
430                 cgroup_writeback_umount();
431
432                 evict_inodes(sb);
433
434                 if (sb->s_dio_done_wq) {
435                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
436                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
437                 }
438
439                 if (sop->put_super)
440                         sop->put_super(sb);
441
442                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
443                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
444                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
445                            sb->s_id);
446                 }
447         }
448         spin_lock(&sb_lock);
449         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
450         hlist_del_init(&sb->s_instances);
451         spin_unlock(&sb_lock);
452         up_write(&sb->s_umount);
453         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
454                 bdi_put(sb->s_bdi);
455                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
456         }
457 }
458
459 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
460
461 /**
462  *      sget_userns -   find or create a superblock
463  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
464  *      @test:  comparison callback
465  *      @set:   setup callback
466  *      @flags: mount flags
467  *      @user_ns: User namespace for the super_block
468  *      @data:  argument to each of them
469  */
470 struct super_block *sget_userns(struct file_system_type *type,
471                         int (*test)(struct super_block *,void *),
472                         int (*set)(struct super_block *,void *),
473                         int flags, struct user_namespace *user_ns,
474                         void *data)
475 {
476         struct super_block *s = NULL;
477         struct super_block *old;
478         int err;
479
480         if (!(flags & (SB_KERNMOUNT|SB_SUBMOUNT)) &&
481             !(type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT) &&
482             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
483                 return ERR_PTR(-EPERM);
484 retry:
485         spin_lock(&sb_lock);
486         if (test) {
487                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
488                         if (!test(old, data))
489                                 continue;
490                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
491                                 spin_unlock(&sb_lock);
492                                 destroy_unused_super(s);
493                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
494                         }
495                         if (!grab_super(old))
496                                 goto retry;
497                         destroy_unused_super(s);
498                         return old;
499                 }
500         }
501         if (!s) {
502                 spin_unlock(&sb_lock);
503                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
504                 if (!s)
505                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
506                 goto retry;
507         }
508
509         err = set(s, data);
510         if (err) {
511                 spin_unlock(&sb_lock);
512                 destroy_unused_super(s);
513                 return ERR_PTR(err);
514         }
515         s->s_type = type;
516         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
517         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
518         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
519         spin_unlock(&sb_lock);
520         get_filesystem(type);
521         register_shrinker(&s->s_shrink);
522         return s;
523 }
524
525 EXPORT_SYMBOL(sget_userns);
526
527 /**
528  *      sget    -       find or create a superblock
529  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
530  *      @test:    comparison callback
531  *      @set:     setup callback
532  *      @flags:   mount flags
533  *      @data:    argument to each of them
534  */
535 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
536                         int (*test)(struct super_block *,void *),
537                         int (*set)(struct super_block *,void *),
538                         int flags,
539                         void *data)
540 {
541         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
542
543         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
544          * mount through to here so always use &init_user_ns
545          * until that changes.
546          */
547         if (flags & SB_SUBMOUNT)
548                 user_ns = &init_user_ns;
549
550         /* Ensure the requestor has permissions over the target filesystem */
551         if (!(flags & (SB_KERNMOUNT|SB_SUBMOUNT)) && !ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
552                 return ERR_PTR(-EPERM);
553
554         return sget_userns(type, test, set, flags, user_ns, data);
555 }
556
557 EXPORT_SYMBOL(sget);
558
559 void drop_super(struct super_block *sb)
560 {
561         up_read(&sb->s_umount);
562         put_super(sb);
563 }
564
565 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
566
567 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
568 {
569         up_write(&sb->s_umount);
570         put_super(sb);
571 }
572 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
573
574 /**
575  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
576  *      @f: function to call
577  *      @arg: argument to pass to it
578  *
579  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
580  *      locked superblock and given argument.
581  */
582 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
583 {
584         struct super_block *sb, *p = NULL;
585
586         spin_lock(&sb_lock);
587         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
588                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
589                         continue;
590                 sb->s_count++;
591                 spin_unlock(&sb_lock);
592
593                 down_read(&sb->s_umount);
594                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
595                         f(sb, arg);
596                 up_read(&sb->s_umount);
597
598                 spin_lock(&sb_lock);
599                 if (p)
600                         __put_super(p);
601                 p = sb;
602         }
603         if (p)
604                 __put_super(p);
605         spin_unlock(&sb_lock);
606 }
607
608 /**
609  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
610  *      @type: fs type
611  *      @f: function to call
612  *      @arg: argument to pass to it
613  *
614  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
615  *      locked superblock and given argument.
616  */
617 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
618         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
619 {
620         struct super_block *sb, *p = NULL;
621
622         spin_lock(&sb_lock);
623         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
624                 sb->s_count++;
625                 spin_unlock(&sb_lock);
626
627                 down_read(&sb->s_umount);
628                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
629                         f(sb, arg);
630                 up_read(&sb->s_umount);
631
632                 spin_lock(&sb_lock);
633                 if (p)
634                         __put_super(p);
635                 p = sb;
636         }
637         if (p)
638                 __put_super(p);
639         spin_unlock(&sb_lock);
640 }
641
642 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
643
644 static struct super_block *__get_super(struct block_device *bdev, bool excl)
645 {
646         struct super_block *sb;
647
648         if (!bdev)
649                 return NULL;
650
651         spin_lock(&sb_lock);
652 rescan:
653         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
654                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
655                         continue;
656                 if (sb->s_bdev == bdev) {
657                         sb->s_count++;
658                         spin_unlock(&sb_lock);
659                         if (!excl)
660                                 down_read(&sb->s_umount);
661                         else
662                                 down_write(&sb->s_umount);
663                         /* still alive? */
664                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
665                                 return sb;
666                         if (!excl)
667                                 up_read(&sb->s_umount);
668                         else
669                                 up_write(&sb->s_umount);
670                         /* nope, got unmounted */
671                         spin_lock(&sb_lock);
672                         __put_super(sb);
673                         goto rescan;
674                 }
675         }
676         spin_unlock(&sb_lock);
677         return NULL;
678 }
679
680 /**
681  *      get_super - get the superblock of a device
682  *      @bdev: device to get the superblock for
683  *
684  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
685  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
686  */
687 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
688 {
689         return __get_super(bdev, false);
690 }
691 EXPORT_SYMBOL(get_super);
692
693 static struct super_block *__get_super_thawed(struct block_device *bdev,
694                                               bool excl)
695 {
696         while (1) {
697                 struct super_block *s = __get_super(bdev, excl);
698                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
699                         return s;
700                 if (!excl)
701                         up_read(&s->s_umount);
702                 else
703                         up_write(&s->s_umount);
704                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
705                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
706                 put_super(s);
707         }
708 }
709
710 /**
711  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
712  *      @bdev: device to get the superblock for
713  *
714  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
715  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
716  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
717  *      is found.
718  */
719 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
720 {
721         return __get_super_thawed(bdev, false);
722 }
723 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
724
725 /**
726  *      get_super_exclusive_thawed - get thawed superblock of a device
727  *      @bdev: device to get the superblock for
728  *
729  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
730  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
731  *      (or immediately if it was not frozen) and s_umount semaphore is held
732  *      in exclusive mode. %NULL is returned if no match is found.
733  */
734 struct super_block *get_super_exclusive_thawed(struct block_device *bdev)
735 {
736         return __get_super_thawed(bdev, true);
737 }
738 EXPORT_SYMBOL(get_super_exclusive_thawed);
739
740 /**
741  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
742  * @bdev: device to get the superblock for
743  *
744  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
745  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
746  * reference or %NULL if none was found.
747  */
748 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
749 {
750         struct super_block *sb;
751
752         if (!bdev)
753                 return NULL;
754
755 restart:
756         spin_lock(&sb_lock);
757         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
758                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
759                         continue;
760                 if (sb->s_bdev == bdev) {
761                         if (!grab_super(sb))
762                                 goto restart;
763                         up_write(&sb->s_umount);
764                         return sb;
765                 }
766         }
767         spin_unlock(&sb_lock);
768         return NULL;
769 }
770
771 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
772 {
773         struct super_block *sb;
774
775         spin_lock(&sb_lock);
776 rescan:
777         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
778                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
779                         continue;
780                 if (sb->s_dev ==  dev) {
781                         sb->s_count++;
782                         spin_unlock(&sb_lock);
783                         down_read(&sb->s_umount);
784                         /* still alive? */
785                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
786                                 return sb;
787                         up_read(&sb->s_umount);
788                         /* nope, got unmounted */
789                         spin_lock(&sb_lock);
790                         __put_super(sb);
791                         goto rescan;
792                 }
793         }
794         spin_unlock(&sb_lock);
795         return NULL;
796 }
797
798 /**
799  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
800  *      @sb:    superblock in question
801  *      @sb_flags: revised superblock flags
802  *      @data:  the rest of options
803  *      @force: whether or not to force the change
804  *
805  *      Alters the mount options of a mounted file system.
806  */
807 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int sb_flags, void *data, int force)
808 {
809         int retval;
810         int remount_ro;
811
812         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
813                 return -EBUSY;
814
815 #ifdef CONFIG_BLOCK
816         if (!(sb_flags & SB_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
817                 return -EACCES;
818 #endif
819
820         remount_ro = (sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
821
822         if (remount_ro) {
823                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
824                         up_write(&sb->s_umount);
825                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
826                         down_write(&sb->s_umount);
827                         if (!sb->s_root)
828                                 return 0;
829                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
830                                 return -EBUSY;
831                         remount_ro = (sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
832                 }
833         }
834         shrink_dcache_sb(sb);
835
836         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
837            make sure there are no rw files opened */
838         if (remount_ro) {
839                 if (force) {
840                         sb->s_readonly_remount = 1;
841                         smp_wmb();
842                 } else {
843                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
844                         if (retval)
845                                 return retval;
846                 }
847         }
848
849         if (sb->s_op->remount_fs) {
850                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &sb_flags, data);
851                 if (retval) {
852                         if (!force)
853                                 goto cancel_readonly;
854                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
855                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
856                              sb->s_type->name, retval);
857                 }
858         }
859         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (sb_flags & MS_RMT_MASK);
860         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
861         smp_wmb();
862         sb->s_readonly_remount = 0;
863
864         /*
865          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
866          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
867          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
868          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
869          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
870          * effort at coherency.
871          */
872         if (remount_ro && sb->s_bdev)
873                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
874         return 0;
875
876 cancel_readonly:
877         sb->s_readonly_remount = 0;
878         return retval;
879 }
880
881 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
882 {
883         struct super_block *sb, *p = NULL;
884
885         spin_lock(&sb_lock);
886         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
887                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
888                         continue;
889                 sb->s_count++;
890                 spin_unlock(&sb_lock);
891                 down_write(&sb->s_umount);
892                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
893                     !sb_rdonly(sb)) {
894                         /*
895                          * What lock protects sb->s_flags??
896                          */
897                         do_remount_sb(sb, SB_RDONLY, NULL, 1);
898                 }
899                 up_write(&sb->s_umount);
900                 spin_lock(&sb_lock);
901                 if (p)
902                         __put_super(p);
903                 p = sb;
904         }
905         if (p)
906                 __put_super(p);
907         spin_unlock(&sb_lock);
908         kfree(work);
909         printk("Emergency Remount complete\n");
910 }
911
912 void emergency_remount(void)
913 {
914         struct work_struct *work;
915
916         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
917         if (work) {
918                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
919                 schedule_work(work);
920         }
921 }
922
923 /*
924  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
925  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
926  */
927
928 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
929 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
930 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
931  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
932  */
933 static int unnamed_dev_start = 1;
934
935 int get_anon_bdev(dev_t *p)
936 {
937         int dev;
938         int error;
939
940  retry:
941         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
942                 return -ENOMEM;
943         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
944         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
945         if (!error)
946                 unnamed_dev_start = dev + 1;
947         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
948         if (error == -EAGAIN)
949                 /* We raced and lost with another CPU. */
950                 goto retry;
951         else if (error)
952                 return -EAGAIN;
953
954         if (dev >= (1 << MINORBITS)) {
955                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
956                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
957                 if (unnamed_dev_start > dev)
958                         unnamed_dev_start = dev;
959                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
960                 return -EMFILE;
961         }
962         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
963         return 0;
964 }
965 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
966
967 void free_anon_bdev(dev_t dev)
968 {
969         int slot = MINOR(dev);
970         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
971         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
972         if (slot < unnamed_dev_start)
973                 unnamed_dev_start = slot;
974         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
975 }
976 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
977
978 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
979 {
980         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
981 }
982
983 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
984
985 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
986 {
987         dev_t dev = sb->s_dev;
988         generic_shutdown_super(sb);
989         free_anon_bdev(dev);
990 }
991
992 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
993
994 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
995 {
996         if (sb->s_root)
997                 d_genocide(sb->s_root);
998         kill_anon_super(sb);
999 }
1000
1001 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1002
1003 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
1004 {
1005         return sb->s_fs_info == data;
1006 }
1007
1008 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
1009 {
1010         sb->s_fs_info = data;
1011         return set_anon_super(sb, NULL);
1012 }
1013
1014 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type,
1015         int flags, void *data, void *ns, struct user_namespace *user_ns,
1016         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1017 {
1018         struct super_block *sb;
1019
1020         /* Don't allow mounting unless the caller has CAP_SYS_ADMIN
1021          * over the namespace.
1022          */
1023         if (!(flags & SB_KERNMOUNT) && !ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
1024                 return ERR_PTR(-EPERM);
1025
1026         sb = sget_userns(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags,
1027                          user_ns, ns);
1028         if (IS_ERR(sb))
1029                 return ERR_CAST(sb);
1030
1031         if (!sb->s_root) {
1032                 int err;
1033                 err = fill_super(sb, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1034                 if (err) {
1035                         deactivate_locked_super(sb);
1036                         return ERR_PTR(err);
1037                 }
1038
1039                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1040         }
1041
1042         return dget(sb->s_root);
1043 }
1044
1045 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
1046
1047 #ifdef CONFIG_BLOCK
1048 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1049 {
1050         s->s_bdev = data;
1051         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1052         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_bdi);
1053
1054         return 0;
1055 }
1056
1057 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1058 {
1059         return (void *)s->s_bdev == data;
1060 }
1061
1062 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1063         int flags, const char *dev_name, void *data,
1064         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1065 {
1066         struct block_device *bdev;
1067         struct super_block *s;
1068         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1069         int error = 0;
1070
1071         if (!(flags & SB_RDONLY))
1072                 mode |= FMODE_WRITE;
1073
1074         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1075         if (IS_ERR(bdev))
1076                 return ERR_CAST(bdev);
1077
1078         /*
1079          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1080          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1081          * while we are mounting
1082          */
1083         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1084         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1085                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1086                 error = -EBUSY;
1087                 goto error_bdev;
1088         }
1089         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1090                  bdev);
1091         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1092         if (IS_ERR(s))
1093                 goto error_s;
1094
1095         if (s->s_root) {
1096                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1097                         deactivate_locked_super(s);
1098                         error = -EBUSY;
1099                         goto error_bdev;
1100                 }
1101
1102                 /*
1103                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1104                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1105                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1106                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1107                  * holding an active reference.
1108                  */
1109                 up_write(&s->s_umount);
1110                 blkdev_put(bdev, mode);
1111                 down_write(&s->s_umount);
1112         } else {
1113                 s->s_mode = mode;
1114                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1115                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1116                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1117                 if (error) {
1118                         deactivate_locked_super(s);
1119                         goto error;
1120                 }
1121
1122                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1123                 bdev->bd_super = s;
1124         }
1125
1126         return dget(s->s_root);
1127
1128 error_s:
1129         error = PTR_ERR(s);
1130 error_bdev:
1131         blkdev_put(bdev, mode);
1132 error:
1133         return ERR_PTR(error);
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1136
1137 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1138 {
1139         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1140         fmode_t mode = sb->s_mode;
1141
1142         bdev->bd_super = NULL;
1143         generic_shutdown_super(sb);
1144         sync_blockdev(bdev);
1145         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1146         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1147 }
1148
1149 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1150 #endif
1151
1152 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1153         int flags, void *data,
1154         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1155 {
1156         int error;
1157         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1158
1159         if (IS_ERR(s))
1160                 return ERR_CAST(s);
1161
1162         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1163         if (error) {
1164                 deactivate_locked_super(s);
1165                 return ERR_PTR(error);
1166         }
1167         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1168         return dget(s->s_root);
1169 }
1170 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1171
1172 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1173 {
1174         return 1;
1175 }
1176
1177 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1178         int flags, void *data,
1179         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1180 {
1181         struct super_block *s;
1182         int error;
1183
1184         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1185         if (IS_ERR(s))
1186                 return ERR_CAST(s);
1187         if (!s->s_root) {
1188                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1189                 if (error) {
1190                         deactivate_locked_super(s);
1191                         return ERR_PTR(error);
1192                 }
1193                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1194         } else {
1195                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1196         }
1197         return dget(s->s_root);
1198 }
1199 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1200
1201 struct dentry *
1202 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1203 {
1204         struct dentry *root;
1205         struct super_block *sb;
1206         char *secdata = NULL;
1207         int error = -ENOMEM;
1208
1209         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1210                 secdata = alloc_secdata();
1211                 if (!secdata)
1212                         goto out;
1213
1214                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1215                 if (error)
1216                         goto out_free_secdata;
1217         }
1218
1219         root = type->mount(type, flags, name, data);
1220         if (IS_ERR(root)) {
1221                 error = PTR_ERR(root);
1222                 goto out_free_secdata;
1223         }
1224         sb = root->d_sb;
1225         BUG_ON(!sb);
1226         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1227         sb->s_flags |= SB_BORN;
1228
1229         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1230         if (error)
1231                 goto out_sb;
1232
1233         /*
1234          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1235          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1236          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1237          * violate this rule.
1238          */
1239         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1240                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1241
1242         up_write(&sb->s_umount);
1243         free_secdata(secdata);
1244         return root;
1245 out_sb:
1246         dput(root);
1247         deactivate_locked_super(sb);
1248 out_free_secdata:
1249         free_secdata(secdata);
1250 out:
1251         return ERR_PTR(error);
1252 }
1253
1254 /*
1255  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1256  * in generic_shutdown_super().
1257  */
1258 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1259 {
1260         struct backing_dev_info *bdi;
1261         int err;
1262         va_list args;
1263
1264         bdi = bdi_alloc(GFP_KERNEL);
1265         if (!bdi)
1266                 return -ENOMEM;
1267
1268         bdi->name = sb->s_type->name;
1269
1270         va_start(args, fmt);
1271         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1272         va_end(args);
1273         if (err) {
1274                 bdi_put(bdi);
1275                 return err;
1276         }
1277         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1278         sb->s_bdi = bdi;
1279
1280         return 0;
1281 }
1282 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1283
1284 /*
1285  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1286  * in generic_shutdown_super().
1287  */
1288 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1289 {
1290         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1291
1292         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1293                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1294 }
1295 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1296
1297 /*
1298  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1299  * instead.
1300  */
1301 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1302 {
1303         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1304 }
1305 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1306
1307 /*
1308  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1309  * instead.
1310  */
1311 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1312 {
1313         bool force_trylock = false;
1314         int ret = 1;
1315
1316 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1317         /*
1318          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1319          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1320          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1321          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1322          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1323          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1324          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1325          */
1326         if (wait) {
1327                 int i;
1328
1329                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1330                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1331                                 force_trylock = true;
1332                                 break;
1333                         }
1334         }
1335 #endif
1336         if (wait && !force_trylock)
1337                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1338         else
1339                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1340
1341         WARN_ON(force_trylock && !ret);
1342         return ret;
1343 }
1344 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1345
1346 /**
1347  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1348  * @sb: the super for which we wait
1349  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1350  *
1351  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1352  * system.
1353  */
1354 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1355 {
1356         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1357 }
1358
1359 /*
1360  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1361  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1362  */
1363 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1364 {
1365         int level;
1366
1367         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1368                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1369 }
1370
1371 /*
1372  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1373  */
1374 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1375 {
1376         int level;
1377
1378         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1379                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1380 }
1381
1382 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1383 {
1384         int level;
1385
1386         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1387                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1388 }
1389
1390 /**
1391  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1392  * @sb: the super to lock
1393  *
1394  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1395  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1396  * -EBUSY.
1397  *
1398  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1399  *
1400  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1401  *
1402  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1403  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1404  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1405  *
1406  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1407  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1408  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1409  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1410  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1411  * sync is running).
1412  *
1413  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1414  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1415  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1416  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1417  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1418  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1419  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1420  *
1421  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1422  */
1423 int freeze_super(struct super_block *sb)
1424 {
1425         int ret;
1426
1427         atomic_inc(&sb->s_active);
1428         down_write(&sb->s_umount);
1429         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1430                 deactivate_locked_super(sb);
1431                 return -EBUSY;
1432         }
1433
1434         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1435                 up_write(&sb->s_umount);
1436                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1437         }
1438
1439         if (sb_rdonly(sb)) {
1440                 /* Nothing to do really... */
1441                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1442                 up_write(&sb->s_umount);
1443                 return 0;
1444         }
1445
1446         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1447         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1448         up_write(&sb->s_umount);
1449         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1450         down_write(&sb->s_umount);
1451
1452         /* Now we go and block page faults... */
1453         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1454         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1455
1456         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1457         sync_filesystem(sb);
1458
1459         /* Now wait for internal filesystem counter */
1460         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1461         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1462
1463         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1464                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1465                 if (ret) {
1466                         printk(KERN_ERR
1467                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1468                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1469                         sb_freeze_unlock(sb);
1470                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1471                         deactivate_locked_super(sb);
1472                         return ret;
1473                 }
1474         }
1475         /*
1476          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1477          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1478          */
1479         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1480         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1481         up_write(&sb->s_umount);
1482         return 0;
1483 }
1484 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1485
1486 /**
1487  * thaw_super -- unlock filesystem
1488  * @sb: the super to thaw
1489  *
1490  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1491  */
1492 int thaw_super(struct super_block *sb)
1493 {
1494         int error;
1495
1496         down_write(&sb->s_umount);
1497         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1498                 up_write(&sb->s_umount);
1499                 return -EINVAL;
1500         }
1501
1502         if (sb_rdonly(sb)) {
1503                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1504                 goto out;
1505         }
1506
1507         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1508
1509         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1510                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1511                 if (error) {
1512                         printk(KERN_ERR
1513                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1514                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1515                         up_write(&sb->s_umount);
1516                         return error;
1517                 }
1518         }
1519
1520         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1521         sb_freeze_unlock(sb);
1522 out:
1523         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1524         deactivate_locked_super(sb);
1525         return 0;
1526 }
1527 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);