fs/block_dev.c

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