fs/block_dev.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/block_dev.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
   6  */
   7
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/fcntl.h>
  11 #include <linux/slab.h>
  12 #include <linux/kmod.h>
  13 #include <linux/major.h>
  14 #include <linux/device_cgroup.h>
  15 #include <linux/highmem.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/backing-dev.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/blkpg.h>
  20 #include <linux/magic.h>
  21 #include <linux/dax.h>
  22 #include <linux/buffer_head.h>
  23 #include <linux/swap.h>
  24 #include <linux/pagevec.h>
  25 #include <linux/writeback.h>
  26 #include <linux/mpage.h>
  27 #include <linux/mount.h>
  28 #include <linux/uio.h>
  29 #include <linux/namei.h>
  30 #include <linux/log2.h>
  31 #include <linux/cleancache.h>
  32 #include <linux/dax.h>
  33 #include <linux/badblocks.h>
  34 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  35 #include <linux/falloc.h>
  36 #include <linux/uaccess.h>
  37 #include "internal.h"
  38
  39 struct bdev_inode {
  40         struct block_device bdev;
  41         struct inode vfs_inode;
  42 };
  43
  44 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
  45
  46 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  47 {
  48         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  49 }
  50
  51 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  52 {
  53         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  54 }
  55 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  56
  57 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
  58 {
  59         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
  60         int ret;
  61
  62         spin_lock(&inode->i_lock);
  63         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
  64                 spin_unlock(&inode->i_lock);
  65                 ret = write_inode_now(inode, true);
  66                 if (ret) {
  67                         char name[BDEVNAME_SIZE];
  68                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
  69                                             "for block device %s (err=%d).\n",
  70                                             bdevname(bdev, name), ret);
  71                 }
  72                 spin_lock(&inode->i_lock);
  73         }
  74         spin_unlock(&inode->i_lock);
  75 }
  76
  77 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  78 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  79 {
  80         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  81
  82         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrexceptional == 0)
  83                 return;
  84
  85         invalidate_bh_lrus();
  86         truncate_inode_pages(mapping, 0);
  87 }
  88 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
  89
  90 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
  91 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
  92 {
  93         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  94
  95         if (mapping->nrpages) {
  96                 invalidate_bh_lrus();
  97                 lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
  98                 invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
  99         }
 100         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
 101          * But, for the strange corners, lets be cautious
 102          */
 103         cleancache_invalidate_inode(mapping);
 104 }
 105 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
 106
 107 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
 108 {
 109         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
 110         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
 111                 return -EINVAL;
 112
 113         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
 114         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
 115                 return -EINVAL;
 116
 117         /* Don't change the size if it is same as current */
 118         if (bdev->bd_block_size != size) {
 119                 sync_blockdev(bdev);
 120                 bdev->bd_block_size = size;
 121                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
 122                 kill_bdev(bdev);
 123         }
 124         return 0;
 125 }
 126
 127 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
 128
 129 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 130 {
 131         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
 132                 return 0;
 133         /* If we get here, we know size is power of two
 134          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 135         sb->s_blocksize = size;
 136         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 137         return sb->s_blocksize;
 138 }
 139
 140 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 141
 142 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 143 {
 144         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 145         if (size < minsize)
 146                 size = minsize;
 147         return sb_set_blocksize(sb, size);
 148 }
 149
 150 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 151
 152 static int
 153 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 154                 struct buffer_head *bh, int create)
 155 {
 156         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 157         bh->b_blocknr = iblock;
 158         set_buffer_mapped(bh);
 159         return 0;
 160 }
 161
 162 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
 163 {
 164         return file->f_mapping->host;
 165 }
 166
 167 static unsigned int dio_bio_write_op(struct kiocb *iocb)
 168 {
 169         unsigned int op = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
 170
 171         /* avoid the need for a I/O completion work item */
 172         if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
 173                 op |= REQ_FUA;
 174         return op;
 175 }
 176
 177 #define DIO_INLINE_BIO_VECS 4
 178
 179 static void blkdev_bio_end_io_simple(struct bio *bio)
 180 {
 181         struct task_struct *waiter = bio->bi_private;
 182
 183         WRITE_ONCE(bio->bi_private, NULL);
 184         wake_up_process(waiter);
 185 }
 186
 187 static ssize_t
 188 __blkdev_direct_IO_simple(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 189                 int nr_pages)
 190 {
 191         struct file *file = iocb->ki_filp;
 192         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
 193         struct bio_vec inline_vecs[DIO_INLINE_BIO_VECS], *vecs, *bvec;
 194         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 195         bool should_dirty = false;
 196         struct bio bio;
 197         ssize_t ret;
 198         blk_qc_t qc;
 199         int i;
 200
 201         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
 202             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
 203                 return -EINVAL;
 204
 205         if (nr_pages <= DIO_INLINE_BIO_VECS)
 206                 vecs = inline_vecs;
 207         else {
 208                 vecs = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct bio_vec), GFP_KERNEL);
 209                 if (!vecs)
 210                         return -ENOMEM;
 211         }
 212
 213         bio_init(&bio, vecs, nr_pages);
 214         bio_set_dev(&bio, bdev);
 215         bio.bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
 216         bio.bi_write_hint = iocb->ki_hint;
 217         bio.bi_private = current;
 218         bio.bi_end_io = blkdev_bio_end_io_simple;
 219
 220         ret = bio_iov_iter_get_pages(&bio, iter);
 221         if (unlikely(ret))
 222                 return ret;
 223         ret = bio.bi_iter.bi_size;
 224
 225         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
 226                 bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
 227                 if (iter_is_iovec(iter))
 228                         should_dirty = true;
 229         } else {
 230                 bio.bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
 231                 task_io_account_write(ret);
 232         }
 233
 234         qc = submit_bio(&bio);
 235         for (;;) {
 236                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 237                 if (!READ_ONCE(bio.bi_private))
 238                         break;
 239                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
 240                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc))
 241                         io_schedule();
 242         }
 243         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 244
 245         bio_for_each_segment_all(bvec, &bio, i) {
 246                 if (should_dirty && !PageCompound(bvec->bv_page))
 247                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
 248                 put_page(bvec->bv_page);
 249         }
 250
 251         if (vecs != inline_vecs)
 252                 kfree(vecs);
 253
 254         if (unlikely(bio.bi_status))
 255                 ret = blk_status_to_errno(bio.bi_status);
 256
 257         bio_uninit(&bio);
 258
 259         return ret;
 260 }
 261
 262 struct blkdev_dio {
 263         union {
 264                 struct kiocb            *iocb;
 265                 struct task_struct      *waiter;
 266         };
 267         size_t                  size;
 268         atomic_t                ref;
 269         bool                    multi_bio : 1;
 270         bool                    should_dirty : 1;
 271         bool                    is_sync : 1;
 272         struct bio              bio;
 273 };
 274
 275 static struct bio_set *blkdev_dio_pool __read_mostly;
 276
 277 static void blkdev_bio_end_io(struct bio *bio)
 278 {
 279         struct blkdev_dio *dio = bio->bi_private;
 280         bool should_dirty = dio->should_dirty;
 281
 282         if (dio->multi_bio && !atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
 283                 if (bio->bi_status && !dio->bio.bi_status)
 284                         dio->bio.bi_status = bio->bi_status;
 285         } else {
 286                 if (!dio->is_sync) {
 287                         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
 288                         ssize_t ret;
 289
 290                         if (likely(!dio->bio.bi_status)) {
 291                                 ret = dio->size;
 292                                 iocb->ki_pos += ret;
 293                         } else {
 294                                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
 295                         }
 296
 297                         dio->iocb->ki_complete(iocb, ret, 0);
 298                         bio_put(&dio->bio);
 299                 } else {
 300                         struct task_struct *waiter = dio->waiter;
 301
 302                         WRITE_ONCE(dio->waiter, NULL);
 303                         wake_up_process(waiter);
 304                 }
 305         }
 306
 307         if (should_dirty) {
 308                 bio_check_pages_dirty(bio);
 309         } else {
 310                 struct bio_vec *bvec;
 311                 int i;
 312
 313                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i)
 314                         put_page(bvec->bv_page);
 315                 bio_put(bio);
 316         }
 317 }
 318
 319 static ssize_t
 320 __blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int nr_pages)
 321 {
 322         struct file *file = iocb->ki_filp;
 323         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
 324         struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
 325         struct blk_plug plug;
 326         struct blkdev_dio *dio;
 327         struct bio *bio;
 328         bool is_read = (iov_iter_rw(iter) == READ), is_sync;
 329         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 330         blk_qc_t qc = BLK_QC_T_NONE;
 331         int ret = 0;
 332
 333         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
 334             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
 335                 return -EINVAL;
 336
 337         bio = bio_alloc_bioset(GFP_KERNEL, nr_pages, blkdev_dio_pool);
 338         bio_get(bio); /* extra ref for the completion handler */
 339
 340         dio = container_of(bio, struct blkdev_dio, bio);
 341         dio->is_sync = is_sync = is_sync_kiocb(iocb);
 342         if (dio->is_sync)
 343                 dio->waiter = current;
 344         else
 345                 dio->iocb = iocb;
 346
 347         dio->size = 0;
 348         dio->multi_bio = false;
 349         dio->should_dirty = is_read && (iter->type == ITER_IOVEC);
 350
 351         blk_start_plug(&plug);
 352         for (;;) {
 353                 bio_set_dev(bio, bdev);
 354                 bio->bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
 355                 bio->bi_write_hint = iocb->ki_hint;
 356                 bio->bi_private = dio;
 357                 bio->bi_end_io = blkdev_bio_end_io;
 358
 359                 ret = bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
 360                 if (unlikely(ret)) {
 361                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 362                         bio_endio(bio);
 363                         break;
 364                 }
 365
 366                 if (is_read) {
 367                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
 368                         if (dio->should_dirty)
 369                                 bio_set_pages_dirty(bio);
 370                 } else {
 371                         bio->bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
 372                         task_io_account_write(bio->bi_iter.bi_size);
 373                 }
 374
 375                 dio->size += bio->bi_iter.bi_size;
 376                 pos += bio->bi_iter.bi_size;
 377
 378                 nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES);
 379                 if (!nr_pages) {
 380                         qc = submit_bio(bio);
 381                         break;
 382                 }
 383
 384                 if (!dio->multi_bio) {
 385                         dio->multi_bio = true;
 386                         atomic_set(&dio->ref, 2);
 387                 } else {
 388                         atomic_inc(&dio->ref);
 389                 }
 390
 391                 submit_bio(bio);
 392                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
 393         }
 394         blk_finish_plug(&plug);
 395
 396         if (!is_sync)
 397                 return -EIOCBQUEUED;
 398
 399         for (;;) {
 400                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 401                 if (!READ_ONCE(dio->waiter))
 402                         break;
 403
 404                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
 405                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc))
 406                         io_schedule();
 407         }
 408         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 409
 410         if (!ret)
 411                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
 412         if (likely(!ret))
 413                 ret = dio->size;
 414
 415         bio_put(&dio->bio);
 416         return ret;
 417 }
 418
 419 static ssize_t
 420 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
 421 {
 422         int nr_pages;
 423
 424         nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES + 1);
 425         if (!nr_pages)
 426                 return 0;
 427         if (is_sync_kiocb(iocb) && nr_pages <= BIO_MAX_PAGES)
 428                 return __blkdev_direct_IO_simple(iocb, iter, nr_pages);
 429
 430         return __blkdev_direct_IO(iocb, iter, min(nr_pages, BIO_MAX_PAGES));
 431 }
 432
 433 static __init int blkdev_init(void)
 434 {
 435         blkdev_dio_pool = bioset_create(4, offsetof(struct blkdev_dio, bio), BIOSET_NEED_BVECS);
 436         if (!blkdev_dio_pool)
 437                 return -ENOMEM;
 438         return 0;
 439 }
 440 module_init(blkdev_init);
 441
 442 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 443 {
 444         if (!bdev)
 445                 return 0;
 446         if (!wait)
 447                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 448         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 449 }
 450
 451 /*
 452  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 453  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 454  */
 455 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 456 {
 457         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 458 }
 459 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 460
 461 /*
 462  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 463  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 464  * device.  Takes the superblock lock.
 465  */
 466 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 467 {
 468         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 469         if (sb) {
 470                 int res = sync_filesystem(sb);
 471                 drop_super(sb);
 472                 return res;
 473         }
 474         return sync_blockdev(bdev);
 475 }
 476 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 477
 478 /**
 479  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 480  * @bdev:       blockdevice to lock
 481  *
 482  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 483  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 484  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 485  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 486  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 487  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 488  * actually.
 489  */
 490 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 491 {
 492         struct super_block *sb;
 493         int error = 0;
 494
 495         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 496         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 497                 /*
 498                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 499                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 500                  * thaw_bdev drops it.
 501                  */
 502                 sb = get_super(bdev);
 503                 if (sb)
 504                         drop_super(sb);
 505                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 506                 return sb;
 507         }
 508
 509         sb = get_active_super(bdev);
 510         if (!sb)
 511                 goto out;
 512         if (sb->s_op->freeze_super)
 513                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
 514         else
 515                 error = freeze_super(sb);
 516         if (error) {
 517                 deactivate_super(sb);
 518                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 519                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 520                 return ERR_PTR(error);
 521         }
 522         deactivate_super(sb);
 523  out:
 524         sync_blockdev(bdev);
 525         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 526         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 527 }
 528 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 529
 530 /**
 531  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 532  * @bdev:       blockdevice to unlock
 533  * @sb:         associated superblock
 534  *
 535  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 536  */
 537 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 538 {
 539         int error = -EINVAL;
 540
 541         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 542         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 543                 goto out;
 544
 545         error = 0;
 546         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 547                 goto out;
 548
 549         if (!sb)
 550                 goto out;
 551
 552         if (sb->s_op->thaw_super)
 553                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
 554         else
 555                 error = thaw_super(sb);
 556         if (error)
 557                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 558 out:
 559         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 560         return error;
 561 }
 562 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 563
 564 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 565 {
 566         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 567 }
 568
 569 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 570 {
 571         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 572 }
 573
 574 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
 575                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
 576 {
 577         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
 578 }
 579
 580 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 581                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 582                         struct page **pagep, void **fsdata)
 583 {
 584         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
 585                                  blkdev_get_block);
 586 }
 587
 588 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 589                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 590                         struct page *page, void *fsdata)
 591 {
 592         int ret;
 593         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 594
 595         unlock_page(page);
 596         put_page(page);
 597
 598         return ret;
 599 }
 600
 601 /*
 602  * private llseek:
 603  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
 604  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 605  */
 606 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 607 {
 608         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
 609         loff_t retval;
 610
 611         inode_lock(bd_inode);
 612         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
 613         inode_unlock(bd_inode);
 614         return retval;
 615 }
 616
 617 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
 618 {
 619         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
 620         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 621         int error;
 622
 623         error = file_write_and_wait_range(filp, start, end);
 624         if (error)
 625                 return error;
 626
 627         /*
 628          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 629          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 630          * O_SYNC writers to a block device.
 631          */
 632         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
 633         if (error == -EOPNOTSUPP)
 634                 error = 0;
 635
 636         return error;
 637 }
 638 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 639
 640 /**
 641  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
 642  * @bdev: The device to read the page from
 643  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
 644  * @page: The page to read
 645  *
 646  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
 647  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
 648  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
 649  *
 650  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
 651  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
 652  * than propagate an error back up the stack.
 653  *
 654  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
 655  */
 656 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
 657                         struct page *page)
 658 {
 659         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
 660         int result = -EOPNOTSUPP;
 661
 662         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
 663                 return result;
 664
 665         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
 666         if (result)
 667                 return result;
 668         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, false);
 669         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
 670         return result;
 671 }
 672 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
 673
 674 /**
 675  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
 676  * @bdev: The device to write the page to
 677  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
 678  * @page: The page to write
 679  * @wbc: The writeback_control for the write
 680  *
 681  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
 682  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
 683  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
 684  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
 685  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
 686  *
 687  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
 688  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
 689  * than propagate an error back up the stack.
 690  *
 691  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
 692  */
 693 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
 694                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 695 {
 696         int result;
 697         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
 698
 699         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
 700                 return -EOPNOTSUPP;
 701         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
 702         if (result)
 703                 return result;
 704
 705         set_page_writeback(page);
 706         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, true);
 707         if (result) {
 708                 end_page_writeback(page);
 709         } else {
 710                 clean_page_buffers(page);
 711                 unlock_page(page);
 712         }
 713         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
 714         return result;
 715 }
 716 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
 717
 718 /*
 719  * pseudo-fs
 720  */
 721
 722 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 723 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 724
 725 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 726 {
 727         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 728         if (!ei)
 729                 return NULL;
 730         return &ei->vfs_inode;
 731 }
 732
 733 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
 734 {
 735         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
 736         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 737
 738         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 739 }
 740
 741 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 742 {
 743         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
 744 }
 745
 746 static void init_once(void *foo)
 747 {
 748         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 749         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 750
 751         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 752         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 753         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 754 #ifdef CONFIG_SYSFS
 755         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
 756 #endif
 757         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
 758         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 759         /* Initialize mutex for freeze. */
 760         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 761 }
 762
 763 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
 764 {
 765         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 766         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
 767         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
 768         clear_inode(inode);
 769         spin_lock(&bdev_lock);
 770         list_del_init(&bdev->bd_list);
 771         spin_unlock(&bdev_lock);
 772         /* Detach inode from wb early as bdi_put() may free bdi->wb */
 773         inode_detach_wb(inode);
 774         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
 775                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
 776                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
 777         }
 778 }
 779
 780 static const struct super_operations bdev_sops = {
 781         .statfs = simple_statfs,
 782         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 783         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 784         .drop_inode = generic_delete_inode,
 785         .evict_inode = bdev_evict_inode,
 786 };
 787
 788 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
 789         int flags, const char *dev_name, void *data)
 790 {
 791         struct dentry *dent;
 792         dent = mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
 793         if (!IS_ERR(dent))
 794                 dent->d_sb->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
 795         return dent;
 796 }
 797
 798 static struct file_system_type bd_type = {
 799         .name           = "bdev",
 800         .mount          = bd_mount,
 801         .kill_sb        = kill_anon_super,
 802 };
 803
 804 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 805 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
 806
 807 void __init bdev_cache_init(void)
 808 {
 809         int err;
 810         static struct vfsmount *bd_mnt;
 811
 812         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 813                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 814                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
 815                         init_once);
 816         err = register_filesystem(&bd_type);
 817         if (err)
 818                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 819         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 820         if (IS_ERR(bd_mnt))
 821                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 822         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 823 }
 824
 825 /*
 826  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 827  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 828  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 829  */
 830 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 831 {
 832         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 833 }
 834
 835 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 836 {
 837         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 838 }
 839
 840 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 841 {
 842         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 843         return 0;
 844 }
 845
 846 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 847
 848 /*
 849  * If there is a bdev inode for this device, unhash it so that it gets evicted
 850  * as soon as last inode reference is dropped.
 851  */
 852 void bdev_unhash_inode(dev_t dev)
 853 {
 854         struct inode *inode;
 855
 856         inode = ilookup5(blockdev_superblock, hash(dev), bdev_test, &dev);
 857         if (inode) {
 858                 remove_inode_hash(inode);
 859                 iput(inode);
 860         }
 861 }
 862
 863 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 864 {
 865         struct block_device *bdev;
 866         struct inode *inode;
 867
 868         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 869                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 870
 871         if (!inode)
 872                 return NULL;
 873
 874         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 875
 876         if (inode->i_state & I_NEW) {
 877                 bdev->bd_contains = NULL;
 878                 bdev->bd_super = NULL;
 879                 bdev->bd_inode = inode;
 880                 bdev->bd_block_size = i_blocksize(inode);
 881                 bdev->bd_part_count = 0;
 882                 bdev->bd_invalidated = 0;
 883                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 884                 inode->i_rdev = dev;
 885                 inode->i_bdev = bdev;
 886                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 887                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 888                 spin_lock(&bdev_lock);
 889                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 890                 spin_unlock(&bdev_lock);
 891                 unlock_new_inode(inode);
 892         }
 893         return bdev;
 894 }
 895
 896 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 897
 898 /**
 899  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 900  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 901  */
 902 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 903 {
 904         ihold(bdev->bd_inode);
 905         return bdev;
 906 }
 907 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
 908
 909 long nr_blockdev_pages(void)
 910 {
 911         struct block_device *bdev;
 912         long ret = 0;
 913         spin_lock(&bdev_lock);
 914         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
 915                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 916         }
 917         spin_unlock(&bdev_lock);
 918         return ret;
 919 }
 920
 921 void bdput(struct block_device *bdev)
 922 {
 923         iput(bdev->bd_inode);
 924 }
 925
 926 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 927
 928 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 929 {
 930         struct block_device *bdev;
 931
 932         spin_lock(&bdev_lock);
 933         bdev = inode->i_bdev;
 934         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
 935                 bdgrab(bdev);
 936                 spin_unlock(&bdev_lock);
 937                 return bdev;
 938         }
 939         spin_unlock(&bdev_lock);
 940
 941         /*
 942          * i_bdev references block device inode that was already shut down
 943          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
 944          * up block device inode again just in case new device got
 945          * reestablished under the same device number.
 946          */
 947         if (bdev)
 948                 bd_forget(inode);
 949
 950         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 951         if (bdev) {
 952                 spin_lock(&bdev_lock);
 953                 if (!inode->i_bdev) {
 954                         /*
 955                          * We take an additional reference to bd_inode,
 956                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 957                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 958                          * without igrab().
 959                          */
 960                         bdgrab(bdev);
 961                         inode->i_bdev = bdev;
 962                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 963                 }
 964                 spin_unlock(&bdev_lock);
 965         }
 966         return bdev;
 967 }
 968
 969 /* Call when you free inode */
 970
 971 void bd_forget(struct inode *inode)
 972 {
 973         struct block_device *bdev = NULL;
 974
 975         spin_lock(&bdev_lock);
 976         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
 977                 bdev = inode->i_bdev;
 978         inode->i_bdev = NULL;
 979         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 980         spin_unlock(&bdev_lock);
 981
 982         if (bdev)
 983                 bdput(bdev);
 984 }
 985
 986 /**
 987  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
 988  * @bdev: block device of interest
 989  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
 990  * @holder: holder trying to claim @bdev
 991  *
 992  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
 993  *
 994  * CONTEXT:
 995  * spin_lock(&bdev_lock).
 996  *
 997  * RETURNS:
 998  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
 999  */
1000 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1001                          void *holder)
1002 {
1003         if (bdev->bd_holder == holder)
1004                 return true;     /* already a holder */
1005         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1006                 return false;    /* held by someone else */
1007         else if (whole == bdev)
1008                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1009
1010         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1011                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1012         else if (whole->bd_holder != NULL)
1013                 return false;    /* is a partition of a held device */
1014         else
1015                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1016 }
1017
1018 /**
1019  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
1020  * @bdev: block device of interest
1021  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1022  * @holder: holder trying to claim @bdev
1023  *
1024  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
1025  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
1026  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
1027  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1028  *
1029  * CONTEXT:
1030  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
1031  * it multiple times.
1032  *
1033  * RETURNS:
1034  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1035  */
1036 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
1037                                struct block_device *whole, void *holder)
1038 {
1039 retry:
1040         /* if someone else claimed, fail */
1041         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
1042                 return -EBUSY;
1043
1044         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1045         if (whole->bd_claiming) {
1046                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1047                 DEFINE_WAIT(wait);
1048
1049                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1050                 spin_unlock(&bdev_lock);
1051                 schedule();
1052                 finish_wait(wq, &wait);
1053                 spin_lock(&bdev_lock);
1054                 goto retry;
1055         }
1056
1057         /* yay, all mine */
1058         return 0;
1059 }
1060
1061 /**
1062  * bd_start_claiming - start claiming a block device
1063  * @bdev: block device of interest
1064  * @holder: holder trying to claim @bdev
1065  *
1066  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
1067  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
1068  * successful call to this function must be matched with a call to
1069  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
1070  * fail).
1071  *
1072  * This function is used to gain exclusive access to the block device
1073  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
1074  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
1075  * access but may subsequently fail.
1076  *
1077  * CONTEXT:
1078  * Might sleep.
1079  *
1080  * RETURNS:
1081  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
1082  * value on failure.
1083  */
1084 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
1085                                               void *holder)
1086 {
1087         struct gendisk *disk;
1088         struct block_device *whole;
1089         int partno, err;
1090
1091         might_sleep();
1092
1093         /*
1094          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
1095          * and grab the outer block device the hard way.
1096          */
1097         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1098         if (!disk)
1099                 return ERR_PTR(-ENXIO);
1100
1101         /*
1102          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
1103          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
1104          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
1105          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
1106          * tracking is broken for those devices but it has always been that
1107          * way.
1108          */
1109         if (partno)
1110                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1111         else
1112                 whole = bdgrab(bdev);
1113
1114         module_put(disk->fops->owner);
1115         put_disk(disk);
1116         if (!whole)
1117                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1118
1119         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
1120         spin_lock(&bdev_lock);
1121
1122         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
1123         if (err == 0) {
1124                 whole->bd_claiming = holder;
1125                 spin_unlock(&bdev_lock);
1126                 return whole;
1127         } else {
1128                 spin_unlock(&bdev_lock);
1129                 bdput(whole);
1130                 return ERR_PTR(err);
1131         }
1132 }
1133
1134 #ifdef CONFIG_SYSFS
1135 struct bd_holder_disk {
1136         struct list_head        list;
1137         struct gendisk          *disk;
1138         int                     refcnt;
1139 };
1140
1141 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1142                                                   struct gendisk *disk)
1143 {
1144         struct bd_holder_disk *holder;
1145
1146         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1147                 if (holder->disk == disk)
1148                         return holder;
1149         return NULL;
1150 }
1151
1152 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1153 {
1154         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1155 }
1156
1157 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1158 {
1159         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1160 }
1161
1162 /**
1163  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1164  * @bdev: the claimed slave bdev
1165  * @disk: the holding disk
1166  *
1167  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1168  *
1169  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1170  *
1171  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1172  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1173  *
1174  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1175  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1176  *
1177  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1178  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1179  *
1180  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1181  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1182  * lifetime of these symlinks.
1183  *
1184  * CONTEXT:
1185  * Might sleep.
1186  *
1187  * RETURNS:
1188  * 0 on success, -errno on failure.
1189  */
1190 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1191 {
1192         struct bd_holder_disk *holder;
1193         int ret = 0;
1194
1195         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1196
1197         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1198
1199         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1200         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1201                 goto out_unlock;
1202
1203         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1204         if (holder) {
1205                 holder->refcnt++;
1206                 goto out_unlock;
1207         }
1208
1209         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1210         if (!holder) {
1211                 ret = -ENOMEM;
1212                 goto out_unlock;
1213         }
1214
1215         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1216         holder->disk = disk;
1217         holder->refcnt = 1;
1218
1219         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1220         if (ret)
1221                 goto out_free;
1222
1223         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1224         if (ret)
1225                 goto out_del;
1226         /*
1227          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1228          * the holder directory.  Hold on to it.
1229          */
1230         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1231
1232         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1233         goto out_unlock;
1234
1235 out_del:
1236         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1237 out_free:
1238         kfree(holder);
1239 out_unlock:
1240         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1241         return ret;
1242 }
1243 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1244
1245 /**
1246  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1247  * @bdev: the calimed slave bdev
1248  * @disk: the holding disk
1249  *
1250  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1251  *
1252  * CONTEXT:
1253  * Might sleep.
1254  */
1255 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1256 {
1257         struct bd_holder_disk *holder;
1258
1259         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1260
1261         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1262
1263         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1264                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1265                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1266                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1267                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1268                 list_del_init(&holder->list);
1269                 kfree(holder);
1270         }
1271
1272         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1273 }
1274 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1275 #endif
1276
1277 /**
1278  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1279  *
1280  * @bdev:      struct block device to be flushed
1281  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1282  *
1283  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1284  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1285  * resize.
1286  */
1287 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1288 {
1289         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1290                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1291                        "resized disk %s\n",
1292                        bdev->bd_disk ? bdev->bd_disk->disk_name : "");
1293         }
1294
1295         if (!bdev->bd_disk)
1296                 return;
1297         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1298                 bdev->bd_invalidated = 1;
1299 }
1300
1301 /**
1302  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1303  * @disk: struct gendisk to check
1304  * @bdev: struct bdev to adjust.
1305  *
1306  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1307  * and adjusts it if it differs.
1308  */
1309 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1310 {
1311         loff_t disk_size, bdev_size;
1312
1313         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1314         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1315         if (disk_size != bdev_size) {
1316                 printk(KERN_INFO
1317                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1318                        disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1319                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1320                 flush_disk(bdev, false);
1321         }
1322 }
1323 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1324
1325 /**
1326  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1327  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1328  *
1329  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1330  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1331  * for all revalidate_disk operations.
1332  */
1333 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1334 {
1335         struct block_device *bdev;
1336         int ret = 0;
1337
1338         if (disk->fops->revalidate_disk)
1339                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1340         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1341         if (!bdev)
1342                 return ret;
1343
1344         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1345         check_disk_size_change(disk, bdev);
1346         bdev->bd_invalidated = 0;
1347         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1348         bdput(bdev);
1349         return ret;
1350 }
1351 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1352
1353 /*
1354  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1355  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1356  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1357  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1358  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1359  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1360  * to lose :-)
1361  */
1362 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1363 {
1364         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1365         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1366         unsigned int events;
1367
1368         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1369                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1370         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1371                 return 0;
1372
1373         flush_disk(bdev, true);
1374         if (bdops->revalidate_disk)
1375                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1376         return 1;
1377 }
1378
1379 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1380
1381 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1382 {
1383         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1384
1385         inode_lock(bdev->bd_inode);
1386         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1387         inode_unlock(bdev->bd_inode);
1388         while (bsize < PAGE_SIZE) {
1389                 if (size & bsize)
1390                         break;
1391                 bsize <<= 1;
1392         }
1393         bdev->bd_block_size = bsize;
1394         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1395 }
1396 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1397
1398 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1399
1400 /*
1401  * bd_mutex locking:
1402  *
1403  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1404  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1405  */
1406
1407 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1408 {
1409         struct gendisk *disk;
1410         struct module *owner;
1411         int ret;
1412         int partno;
1413         int perm = 0;
1414
1415         if (mode & FMODE_READ)
1416                 perm |= MAY_READ;
1417         if (mode & FMODE_WRITE)
1418                 perm |= MAY_WRITE;
1419         /*
1420          * hooks: /n/, see "layering violations".
1421          */
1422         if (!for_part) {
1423                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1424                 if (ret != 0) {
1425                         bdput(bdev);
1426                         return ret;
1427                 }
1428         }
1429
1430  restart:
1431
1432         ret = -ENXIO;
1433         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1434         if (!disk)
1435                 goto out;
1436         owner = disk->fops->owner;
1437
1438         disk_block_events(disk);
1439         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1440         if (!bdev->bd_openers) {
1441                 bdev->bd_disk = disk;
1442                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1443                 bdev->bd_contains = bdev;
1444                 bdev->bd_partno = partno;
1445
1446                 if (!partno) {
1447                         ret = -ENXIO;
1448                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1449                         if (!bdev->bd_part)
1450                                 goto out_clear;
1451
1452                         ret = 0;
1453                         if (disk->fops->open) {
1454                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1455                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1456                                         /* Lost a race with 'disk' being
1457                                          * deleted, try again.
1458                                          * See md.c
1459                                          */
1460                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1461                                         bdev->bd_part = NULL;
1462                                         bdev->bd_disk = NULL;
1463                                         bdev->bd_queue = NULL;
1464                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1465                                         disk_unblock_events(disk);
1466                                         put_disk(disk);
1467                                         module_put(owner);
1468                                         goto restart;
1469                                 }
1470                         }
1471
1472                         if (!ret)
1473                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1474
1475                         /*
1476                          * If the device is invalidated, rescan partition
1477                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1478                          * The latter is necessary to prevent ghost
1479                          * partitions on a removed medium.
1480                          */
1481                         if (bdev->bd_invalidated) {
1482                                 if (!ret)
1483                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1484                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1485                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1486                         }
1487
1488                         if (ret)
1489                                 goto out_clear;
1490                 } else {
1491                         struct block_device *whole;
1492                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1493                         ret = -ENOMEM;
1494                         if (!whole)
1495                                 goto out_clear;
1496                         BUG_ON(for_part);
1497                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1498                         if (ret)
1499                                 goto out_clear;
1500                         bdev->bd_contains = whole;
1501                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1502                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1503                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1504                                 ret = -ENXIO;
1505                                 goto out_clear;
1506                         }
1507                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1508                 }
1509
1510                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1511                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1512         } else {
1513                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1514                         ret = 0;
1515                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1516                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1517                         /* the same as first opener case, read comment there */
1518                         if (bdev->bd_invalidated) {
1519                                 if (!ret)
1520                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1521                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1522                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1523                         }
1524                         if (ret)
1525                                 goto out_unlock_bdev;
1526                 }
1527                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1528                 put_disk(disk);
1529                 module_put(owner);
1530         }
1531         bdev->bd_openers++;
1532         if (for_part)
1533                 bdev->bd_part_count++;
1534         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1535         disk_unblock_events(disk);
1536         return 0;
1537
1538  out_clear:
1539         disk_put_part(bdev->bd_part);
1540         bdev->bd_disk = NULL;
1541         bdev->bd_part = NULL;
1542         bdev->bd_queue = NULL;
1543         if (bdev != bdev->bd_contains)
1544                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1545         bdev->bd_contains = NULL;
1546  out_unlock_bdev:
1547         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1548         disk_unblock_events(disk);
1549         put_disk(disk);
1550         module_put(owner);
1551  out:
1552         bdput(bdev);
1553
1554         return ret;
1555 }
1556
1557 /**
1558  * blkdev_get - open a block device
1559  * @bdev: block_device to open
1560  * @mode: FMODE_* mask
1561  * @holder: exclusive holder identifier
1562  *
1563  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1564  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1565  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1566  *
1567  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1568  * @bdev is put.
1569  *
1570  * CONTEXT:
1571  * Might sleep.
1572  *
1573  * RETURNS:
1574  * 0 on success, -errno on failure.
1575  */
1576 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1577 {
1578         struct block_device *whole = NULL;
1579         int res;
1580
1581         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1582
1583         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1584                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1585                 if (IS_ERR(whole)) {
1586                         bdput(bdev);
1587                         return PTR_ERR(whole);
1588                 }
1589         }
1590
1591         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1592
1593         if (whole) {
1594                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1595
1596                 /* finish claiming */
1597                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1598                 spin_lock(&bdev_lock);
1599
1600                 if (!res) {
1601                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1602                         /*
1603                          * Note that for a whole device bd_holders
1604                          * will be incremented twice, and bd_holder
1605                          * will be set to bd_may_claim before being
1606                          * set to holder
1607                          */
1608                         whole->bd_holders++;
1609                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1610                         bdev->bd_holders++;
1611                         bdev->bd_holder = holder;
1612                 }
1613
1614                 /* tell others that we're done */
1615                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1616                 whole->bd_claiming = NULL;
1617                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1618
1619                 spin_unlock(&bdev_lock);
1620
1621                 /*
1622                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1623                  * write holder makes the write_holder state stick until
1624                  * all are released.  This is good enough and tracking
1625                  * individual writeable reference is too fragile given the
1626                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1627                  */
1628                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1629                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1630                         bdev->bd_write_holder = true;
1631                         disk_block_events(disk);
1632                 }
1633
1634                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1635                 bdput(whole);
1636         }
1637
1638         return res;
1639 }
1640 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1641
1642 /**
1643  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1644  * @path: path to the block device to open
1645  * @mode: FMODE_* mask
1646  * @holder: exclusive holder identifier
1647  *
1648  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1649  * and @holder are identical to blkdev_get().
1650  *
1651  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1652  *
1653  * CONTEXT:
1654  * Might sleep.
1655  *
1656  * RETURNS:
1657  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1658  */
1659 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1660                                         void *holder)
1661 {
1662         struct block_device *bdev;
1663         int err;
1664
1665         bdev = lookup_bdev(path);
1666         if (IS_ERR(bdev))
1667                 return bdev;
1668
1669         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1670         if (err)
1671                 return ERR_PTR(err);
1672
1673         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1674                 blkdev_put(bdev, mode);
1675                 return ERR_PTR(-EACCES);
1676         }
1677
1678         return bdev;
1679 }
1680 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1681
1682 /**
1683  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1684  * @dev: device number of block device to open
1685  * @mode: FMODE_* mask
1686  * @holder: exclusive holder identifier
1687  *
1688  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1689  * @holder are identical to blkdev_get().
1690  *
1691  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1692  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1693  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1694  * ever need it - reconsider your API.
1695  *
1696  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1697  *
1698  * CONTEXT:
1699  * Might sleep.
1700  *
1701  * RETURNS:
1702  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1703  */
1704 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1705 {
1706         struct block_device *bdev;
1707         int err;
1708
1709         bdev = bdget(dev);
1710         if (!bdev)
1711                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1712
1713         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1714         if (err)
1715                 return ERR_PTR(err);
1716
1717         return bdev;
1718 }
1719 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1720
1721 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1722 {
1723         struct block_device *bdev;
1724
1725         /*
1726          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1727          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1728          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1729          * during an unstable branch.
1730          */
1731         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1732
1733         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT;
1734
1735         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1736                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1737         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1738                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1739         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1740                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1741
1742         bdev = bd_acquire(inode);
1743         if (bdev == NULL)
1744                 return -ENOMEM;
1745
1746         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1747         filp->f_wb_err = filemap_sample_wb_err(filp->f_mapping);
1748
1749         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1750 }
1751
1752 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1753 {
1754         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1755         struct block_device *victim = NULL;
1756
1757         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1758         if (for_part)
1759                 bdev->bd_part_count--;
1760
1761         if (!--bdev->bd_openers) {
1762                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1763                 sync_blockdev(bdev);
1764                 kill_bdev(bdev);
1765
1766                 bdev_write_inode(bdev);
1767         }
1768         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1769                 if (disk->fops->release)
1770                         disk->fops->release(disk, mode);
1771         }
1772         if (!bdev->bd_openers) {
1773                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1774
1775                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1776                 bdev->bd_part = NULL;
1777                 bdev->bd_disk = NULL;
1778                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1779                         victim = bdev->bd_contains;
1780                 bdev->bd_contains = NULL;
1781
1782                 put_disk(disk);
1783                 module_put(owner);
1784         }
1785         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1786         bdput(bdev);
1787         if (victim)
1788                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1789 }
1790
1791 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1792 {
1793         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1794
1795         if (mode & FMODE_EXCL) {
1796                 bool bdev_free;
1797
1798                 /*
1799                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1800                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1801                  * synchronize disk_holder unlinking.
1802                  */
1803                 spin_lock(&bdev_lock);
1804
1805                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1806                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1807
1808                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1809                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1810                         bdev->bd_holder = NULL;
1811                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1812                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1813
1814                 spin_unlock(&bdev_lock);
1815
1816                 /*
1817                  * If this was the last claim, remove holder link and
1818                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1819                  */
1820                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1821                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1822                         bdev->bd_write_holder = false;
1823                 }
1824         }
1825
1826         /*
1827          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1828          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1829          * from userland - e.g. eject(1).
1830          */
1831         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1832
1833         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1834
1835         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1836 }
1837 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1838
1839 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1840 {
1841         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1842         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1843         return 0;
1844 }
1845
1846 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1847 {
1848         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1849         fmode_t mode = file->f_mode;
1850
1851         /*
1852          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1853          * to updated it before every ioctl.
1854          */
1855         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1856                 mode |= FMODE_NDELAY;
1857         else
1858                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1859
1860         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1861 }
1862
1863 /*
1864  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1865  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1866  *
1867  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1868  * use.
1869  */
1870 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1871 {
1872         struct file *file = iocb->ki_filp;
1873         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1874         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1875         struct blk_plug plug;
1876         ssize_t ret;
1877
1878         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1879                 return -EPERM;
1880
1881         if (!iov_iter_count(from))
1882                 return 0;
1883
1884         if (iocb->ki_pos >= size)
1885                 return -ENOSPC;
1886
1887         if ((iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_DIRECT)) == IOCB_NOWAIT)
1888                 return -EOPNOTSUPP;
1889
1890         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1891
1892         blk_start_plug(&plug);
1893         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1894         if (ret > 0)
1895                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1896         blk_finish_plug(&plug);
1897         return ret;
1898 }
1899 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1900
1901 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1902 {
1903         struct file *file = iocb->ki_filp;
1904         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1905         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1906         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1907
1908         if (pos >= size)
1909                 return 0;
1910
1911         size -= pos;
1912         iov_iter_truncate(to, size);
1913         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1914 }
1915 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1916
1917 /*
1918  * Try to release a page associated with block device when the system
1919  * is under memory pressure.
1920  */
1921 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1922 {
1923         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1924
1925         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1926                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1927
1928         return try_to_free_buffers(page);
1929 }
1930
1931 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
1932                              struct writeback_control *wbc)
1933 {
1934         if (dax_mapping(mapping)) {
1935                 struct block_device *bdev = I_BDEV(mapping->host);
1936
1937                 return dax_writeback_mapping_range(mapping, bdev, wbc);
1938         }
1939         return generic_writepages(mapping, wbc);
1940 }
1941
1942 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1943         .readpage       = blkdev_readpage,
1944         .readpages      = blkdev_readpages,
1945         .writepage      = blkdev_writepage,
1946         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1947         .write_end      = blkdev_write_end,
1948         .writepages     = blkdev_writepages,
1949         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1950         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1951         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1952 };
1953
1954 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
1955                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
1956                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
1957
1958 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
1959                              loff_t len)
1960 {
1961         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1962         struct address_space *mapping;
1963         loff_t end = start + len - 1;
1964         loff_t isize;
1965         int error;
1966
1967         /* Fail if we don't recognize the flags. */
1968         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
1969                 return -EOPNOTSUPP;
1970
1971         /* Don't go off the end of the device. */
1972         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
1973         if (start >= isize)
1974                 return -EINVAL;
1975         if (end >= isize) {
1976                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
1977                         len = isize - start;
1978                         end = start + len - 1;
1979                 } else
1980                         return -EINVAL;
1981         }
1982
1983         /*
1984          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
1985          */
1986         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
1987                 return -EINVAL;
1988
1989         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
1990         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1991         truncate_inode_pages_range(mapping, start, end);
1992
1993         switch (mode) {
1994         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
1995         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
1996                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
1997                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
1998                 break;
1999         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2000                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2001                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
2002                 break;
2003         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
2004                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2005                                              GFP_KERNEL, 0);
2006                 break;
2007         default:
2008                 return -EOPNOTSUPP;
2009         }
2010         if (error)
2011                 return error;
2012
2013         /*
2014          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2015          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2016          * inclusive, so the rounding here is safe.
2017          */
2018         return invalidate_inode_pages2_range(mapping,
2019                                              start >> PAGE_SHIFT,
2020                                              end >> PAGE_SHIFT);
2021 }
2022
2023 const struct file_operations def_blk_fops = {
2024         .open           = blkdev_open,
2025         .release        = blkdev_close,
2026         .llseek         = block_llseek,
2027         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2028         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2029         .mmap           = generic_file_mmap,
2030         .fsync          = blkdev_fsync,
2031         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2032 #ifdef CONFIG_COMPAT
2033         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2034 #endif
2035         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2036         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2037         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2038 };
2039
2040 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
2041 {
2042         int res;
2043         mm_segment_t old_fs = get_fs();
2044         set_fs(KERNEL_DS);
2045         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
2046         set_fs(old_fs);
2047         return res;
2048 }
2049
2050 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
2051
2052 /**
2053  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2054  * @pathname:   special file representing the block device
2055  *
2056  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2057  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2058  * otherwise.
2059  */
2060 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2061 {
2062         struct block_device *bdev;
2063         struct inode *inode;
2064         struct path path;
2065         int error;
2066
2067         if (!pathname || !*pathname)
2068                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2069
2070         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2071         if (error)
2072                 return ERR_PTR(error);
2073
2074         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2075         error = -ENOTBLK;
2076         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2077                 goto fail;
2078         error = -EACCES;
2079         if (!may_open_dev(&path))
2080                 goto fail;
2081         error = -ENOMEM;
2082         bdev = bd_acquire(inode);
2083         if (!bdev)
2084                 goto fail;
2085 out:
2086         path_put(&path);
2087         return bdev;
2088 fail:
2089         bdev = ERR_PTR(error);
2090         goto out;
2091 }
2092 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2093
2094 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2095 {
2096         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2097         int res = 0;
2098
2099         if (sb) {
2100                 /*
2101                  * no need to lock the super, get_super holds the
2102                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2103                  * under us (->put_super runs with the write lock
2104                  * hold).
2105                  */
2106                 shrink_dcache_sb(sb);
2107                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2108                 drop_super(sb);
2109         }
2110         invalidate_bdev(bdev);
2111         return res;
2112 }
2113 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2114
2115 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2116 {
2117         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2118
2119         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2120         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2121                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2122                 struct block_device *bdev;
2123
2124                 spin_lock(&inode->i_lock);
2125                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2126                     mapping->nrpages == 0) {
2127                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2128                         continue;
2129                 }
2130                 __iget(inode);
2131                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2132                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2133                 /*
2134                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2135                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2136                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2137                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2138                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2139                  * later.
2140                  */
2141                 iput(old_inode);
2142                 old_inode = inode;
2143                 bdev = I_BDEV(inode);
2144
2145                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2146                 if (bdev->bd_openers)
2147                         func(bdev, arg);
2148                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2149
2150                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2151         }
2152         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2153         iput(old_inode);
2154 }