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/config.h>
   9 #include <linux/init.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/fcntl.h>
  12 #include <linux/slab.h>
  13 #include <linux/kmod.h>
  14 #include <linux/major.h>
  15 #include <linux/devfs_fs_kernel.h>
  16 #include <linux/smp_lock.h>
  17 #include <linux/highmem.h>
  18 #include <linux/blkdev.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/blkpg.h>
  21 #include <linux/buffer_head.h>
  22 #include <linux/mpage.h>
  23 #include <linux/mount.h>
  24 #include <linux/uio.h>
  25 #include <linux/namei.h>
  26 #include <asm/uaccess.h>
  27
  28 struct bdev_inode {
  29         struct block_device bdev;
  30         struct inode vfs_inode;
  31 };
  32
  33 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  34 {
  35         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  36 }
  37
  38 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  39 {
  40         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  41 }
  42
  43 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  44
  45 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
  46 {
  47         sector_t retval = ~((sector_t)0);
  48         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
  49
  50         if (sz) {
  51                 unsigned int size = block_size(bdev);
  52                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
  53                 retval = (sz >> sizebits);
  54         }
  55         return retval;
  56 }
  57
  58 /* Kill _all_ buffers, dirty or not.. */
  59 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  60 {
  61         invalidate_bdev(bdev, 1);
  62         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
  63 }
  64
  65 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
  66 {
  67         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
  68         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || (size & (size-1)))
  69                 return -EINVAL;
  70
  71         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
  72         if (size < bdev_hardsect_size(bdev))
  73                 return -EINVAL;
  74
  75         /* Don't change the size if it is same as current */
  76         if (bdev->bd_block_size != size) {
  77                 sync_blockdev(bdev);
  78                 bdev->bd_block_size = size;
  79                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
  80                 kill_bdev(bdev);
  81         }
  82         return 0;
  83 }
  84
  85 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
  86
  87 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
  88 {
  89         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
  90                 return 0;
  91         /* If we get here, we know size is power of two
  92          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
  93         sb->s_blocksize = size;
  94         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
  95         return sb->s_blocksize;
  96 }
  97
  98 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
  99
 100 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 101 {
 102         int minsize = bdev_hardsect_size(sb->s_bdev);
 103         if (size < minsize)
 104                 size = minsize;
 105         return sb_set_blocksize(sb, size);
 106 }
 107
 108 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 109
 110 static int
 111 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 112                 struct buffer_head *bh, int create)
 113 {
 114         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
 115                 if (create)
 116                         return -EIO;
 117
 118                 /*
 119                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
 120                  * return a hole, they will have to call get_block again
 121                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
 122                  * time
 123                  */
 124                 return 0;
 125         }
 126         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 127         bh->b_blocknr = iblock;
 128         set_buffer_mapped(bh);
 129         return 0;
 130 }
 131
 132 static int
 133 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
 134                 struct buffer_head *bh, int create)
 135 {
 136         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
 137         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
 138
 139         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
 140                 max_blocks = end_block - iblock;
 141                 if ((long)max_blocks <= 0) {
 142                         if (create)
 143                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
 144                         /*
 145                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
 146                          * a !buffer_mapped buffer
 147                          */
 148                         max_blocks = 0;
 149                 }
 150         }
 151
 152         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 153         bh->b_blocknr = iblock;
 154         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
 155         if (max_blocks)
 156                 set_buffer_mapped(bh);
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 static ssize_t
 161 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 162                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 163 {
 164         struct file *file = iocb->ki_filp;
 165         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 166
 167         return blockdev_direct_IO_no_locking(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode),
 168                                 iov, offset, nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL);
 169 }
 170
 171 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 172 {
 173         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 174 }
 175
 176 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 177 {
 178         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 179 }
 180
 181 static int blkdev_prepare_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from, unsigned to)
 182 {
 183         return block_prepare_write(page, from, to, blkdev_get_block);
 184 }
 185
 186 static int blkdev_commit_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from, unsigned to)
 187 {
 188         return block_commit_write(page, from, to);
 189 }
 190
 191 /*
 192  * private llseek:
 193  * for a block special file file->f_dentry->d_inode->i_size is zero
 194  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 195  */
 196 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 197 {
 198         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
 199         loff_t size;
 200         loff_t retval;
 201
 202         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 203         size = i_size_read(bd_inode);
 204
 205         switch (origin) {
 206                 case 2:
 207                         offset += size;
 208                         break;
 209                 case 1:
 210                         offset += file->f_pos;
 211         }
 212         retval = -EINVAL;
 213         if (offset >= 0 && offset <= size) {
 214                 if (offset != file->f_pos) {
 215                         file->f_pos = offset;
 216                 }
 217                 retval = offset;
 218         }
 219         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 220         return retval;
 221 }
 222
 223 /*
 224  *      Filp is never NULL; the only case when ->fsync() is called with
 225  *      NULL first argument is nfsd_sync_dir() and that's not a directory.
 226  */
 227
 228 static int block_fsync(struct file *filp, struct dentry *dentry, int datasync)
 229 {
 230         return sync_blockdev(I_BDEV(filp->f_mapping->host));
 231 }
 232
 233 /*
 234  * pseudo-fs
 235  */
 236
 237 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 238 static kmem_cache_t * bdev_cachep __read_mostly;
 239
 240 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 241 {
 242         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, SLAB_KERNEL);
 243         if (!ei)
 244                 return NULL;
 245         return &ei->vfs_inode;
 246 }
 247
 248 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 249 {
 250         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 251
 252         bdi->bdev.bd_inode_backing_dev_info = NULL;
 253         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 254 }
 255
 256 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
 257 {
 258         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 259         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 260
 261         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
 262             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
 263         {
 264                 memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 265                 mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 266                 mutex_init(&bdev->bd_mount_mutex);
 267                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
 268                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 269 #ifdef CONFIG_SYSFS
 270                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
 271 #endif
 272                 inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 273         }
 274 }
 275
 276 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
 277 {
 278         list_del_init(&inode->i_devices);
 279         inode->i_bdev = NULL;
 280         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 281 }
 282
 283 static void bdev_clear_inode(struct inode *inode)
 284 {
 285         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 286         struct list_head *p;
 287         spin_lock(&bdev_lock);
 288         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
 289                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
 290         }
 291         list_del_init(&bdev->bd_list);
 292         spin_unlock(&bdev_lock);
 293 }
 294
 295 static struct super_operations bdev_sops = {
 296         .statfs = simple_statfs,
 297         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 298         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 299         .drop_inode = generic_delete_inode,
 300         .clear_inode = bdev_clear_inode,
 301 };
 302
 303 static struct super_block *bd_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
 304         int flags, const char *dev_name, void *data)
 305 {
 306         return get_sb_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576);
 307 }
 308
 309 static struct file_system_type bd_type = {
 310         .name           = "bdev",
 311         .get_sb         = bd_get_sb,
 312         .kill_sb        = kill_anon_super,
 313 };
 314
 315 static struct vfsmount *bd_mnt __read_mostly;
 316 struct super_block *blockdev_superblock;
 317
 318 void __init bdev_cache_init(void)
 319 {
 320         int err;
 321         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 322                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 323                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
 324                         init_once, NULL);
 325         err = register_filesystem(&bd_type);
 326         if (err)
 327                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 328         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 329         err = PTR_ERR(bd_mnt);
 330         if (IS_ERR(bd_mnt))
 331                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 332         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 333 }
 334
 335 /*
 336  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 337  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 338  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 339  */
 340 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 341 {
 342         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 343 }
 344
 345 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 346 {
 347         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 348 }
 349
 350 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 351 {
 352         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 353         return 0;
 354 }
 355
 356 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 357
 358 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 359 {
 360         struct block_device *bdev;
 361         struct inode *inode;
 362
 363         inode = iget5_locked(bd_mnt->mnt_sb, hash(dev),
 364                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 365
 366         if (!inode)
 367                 return NULL;
 368
 369         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 370
 371         if (inode->i_state & I_NEW) {
 372                 bdev->bd_contains = NULL;
 373                 bdev->bd_inode = inode;
 374                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
 375                 bdev->bd_part_count = 0;
 376                 bdev->bd_invalidated = 0;
 377                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 378                 inode->i_rdev = dev;
 379                 inode->i_bdev = bdev;
 380                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 381                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 382                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 383                 spin_lock(&bdev_lock);
 384                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 385                 spin_unlock(&bdev_lock);
 386                 unlock_new_inode(inode);
 387         }
 388         return bdev;
 389 }
 390
 391 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 392
 393 long nr_blockdev_pages(void)
 394 {
 395         struct list_head *p;
 396         long ret = 0;
 397         spin_lock(&bdev_lock);
 398         list_for_each(p, &all_bdevs) {
 399                 struct block_device *bdev;
 400                 bdev = list_entry(p, struct block_device, bd_list);
 401                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 402         }
 403         spin_unlock(&bdev_lock);
 404         return ret;
 405 }
 406
 407 void bdput(struct block_device *bdev)
 408 {
 409         iput(bdev->bd_inode);
 410 }
 411
 412 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 413
 414 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 415 {
 416         struct block_device *bdev;
 417         spin_lock(&bdev_lock);
 418         bdev = inode->i_bdev;
 419         if (bdev && igrab(bdev->bd_inode)) {
 420                 spin_unlock(&bdev_lock);
 421                 return bdev;
 422         }
 423         spin_unlock(&bdev_lock);
 424         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 425         if (bdev) {
 426                 spin_lock(&bdev_lock);
 427                 if (inode->i_bdev)
 428                         __bd_forget(inode);
 429                 inode->i_bdev = bdev;
 430                 inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 431                 list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
 432                 spin_unlock(&bdev_lock);
 433         }
 434         return bdev;
 435 }
 436
 437 /* Call when you free inode */
 438
 439 void bd_forget(struct inode *inode)
 440 {
 441         spin_lock(&bdev_lock);
 442         if (inode->i_bdev)
 443                 __bd_forget(inode);
 444         spin_unlock(&bdev_lock);
 445 }
 446
 447 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
 448 {
 449         int res;
 450         spin_lock(&bdev_lock);
 451
 452         /* first decide result */
 453         if (bdev->bd_holder == holder)
 454                 res = 0;         /* already a holder */
 455         else if (bdev->bd_holder != NULL)
 456                 res = -EBUSY;    /* held by someone else */
 457         else if (bdev->bd_contains == bdev)
 458                 res = 0;         /* is a whole device which isn't held */
 459
 460         else if (bdev->bd_contains->bd_holder == bd_claim)
 461                 res = 0;         /* is a partition of a device that is being partitioned */
 462         else if (bdev->bd_contains->bd_holder != NULL)
 463                 res = -EBUSY;    /* is a partition of a held device */
 464         else
 465                 res = 0;         /* is a partition of an un-held device */
 466
 467         /* now impose change */
 468         if (res==0) {
 469                 /* note that for a whole device bd_holders
 470                  * will be incremented twice, and bd_holder will
 471                  * be set to bd_claim before being set to holder
 472                  */
 473                 bdev->bd_contains->bd_holders ++;
 474                 bdev->bd_contains->bd_holder = bd_claim;
 475                 bdev->bd_holders++;
 476                 bdev->bd_holder = holder;
 477         }
 478         spin_unlock(&bdev_lock);
 479         return res;
 480 }
 481
 482 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
 483
 484 void bd_release(struct block_device *bdev)
 485 {
 486         spin_lock(&bdev_lock);
 487         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
 488                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
 489         if (!--bdev->bd_holders)
 490                 bdev->bd_holder = NULL;
 491         spin_unlock(&bdev_lock);
 492 }
 493
 494 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
 495
 496 #ifdef CONFIG_SYSFS
 497 /*
 498  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
 499  *
 500  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
 501  *     and the kobject has a parent directory,
 502  *     following symlinks are created:
 503  *        o from the kobject to the claimed bdev
 504  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
 505  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
 506  *
 507  *     Example:
 508  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
 509  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
 510  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
 511  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
 512  */
 513
 514 static struct kobject *bdev_get_kobj(struct block_device *bdev)
 515 {
 516         if (bdev->bd_contains != bdev)
 517                 return kobject_get(&bdev->bd_part->kobj);
 518         else
 519                 return kobject_get(&bdev->bd_disk->kobj);
 520 }
 521
 522 static struct kobject *bdev_get_holder(struct block_device *bdev)
 523 {
 524         if (bdev->bd_contains != bdev)
 525                 return kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
 526         else
 527                 return kobject_get(bdev->bd_disk->holder_dir);
 528 }
 529
 530 static void add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 531 {
 532         if (!from || !to)
 533                 return;
 534         sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
 535 }
 536
 537 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 538 {
 539         if (!from || !to)
 540                 return;
 541         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
 542 }
 543
 544 /*
 545  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
 546  * bd_claim_by_kobject.
 547  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
 548  */
 549 struct bd_holder {
 550         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
 551         int count;              /* references from the holder */
 552         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
 553         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
 554         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
 555         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
 556 };
 557
 558 /*
 559  * Get references of related kobjects at once.
 560  * Returns 1 on success. 0 on failure.
 561  *
 562  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
 563  */
 564 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
 565                         struct bd_holder *bo)
 566 {
 567         if (!bdev || !bo)
 568                 return 0;
 569
 570         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
 571         if (!bo->sdir)
 572                 return 0;
 573
 574         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
 575         if (!bo->hdev)
 576                 goto fail_put_sdir;
 577
 578         bo->sdev = bdev_get_kobj(bdev);
 579         if (!bo->sdev)
 580                 goto fail_put_hdev;
 581
 582         bo->hdir = bdev_get_holder(bdev);
 583         if (!bo->hdir)
 584                 goto fail_put_sdev;
 585
 586         return 1;
 587
 588 fail_put_sdev:
 589         kobject_put(bo->sdev);
 590 fail_put_hdev:
 591         kobject_put(bo->hdev);
 592 fail_put_sdir:
 593         kobject_put(bo->sdir);
 594
 595         return 0;
 596 }
 597
 598 /* Put references of related kobjects at once. */
 599 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
 600 {
 601         kobject_put(bo->hdir);
 602         kobject_put(bo->sdev);
 603         kobject_put(bo->hdev);
 604         kobject_put(bo->sdir);
 605 }
 606
 607 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
 608 {
 609         struct bd_holder *bo;
 610
 611         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
 612         if (!bo)
 613                 return NULL;
 614
 615         bo->count = 1;
 616         bo->sdir = kobj;
 617
 618         return bo;
 619 }
 620
 621 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
 622 {
 623         kfree(bo);
 624 }
 625
 626 /**
 627  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
 628  *
 629  * @bdev:       block device to be bd_claimed
 630  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
 631  *
 632  * If there is no matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list,
 633  * add @bo to the list, create symlinks.
 634  *
 635  * Returns 1 if @bo was added to the list.
 636  * Returns 0 if @bo wasn't used by any reason and should be freed.
 637  */
 638 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
 639 {
 640         struct bd_holder *tmp;
 641
 642         if (!bo)
 643                 return 0;
 644
 645         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list) {
 646                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
 647                         tmp->count++;
 648                         return 0;
 649                 }
 650         }
 651
 652         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
 653                 return 0;
 654
 655         add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
 656         add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
 657         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
 658         return 1;
 659 }
 660
 661 /**
 662  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
 663  *
 664  * @bdev:       block device to be bd_claimed
 665  * @kobj:       holder's kobject
 666  *
 667  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
 668  * and no other bd_claim() from the same kobject,
 669  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
 670  *
 671  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
 672  * and ready to be freed.
 673  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
 674  * by the same kobject.
 675  */
 676 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
 677                                         struct kobject *kobj)
 678 {
 679         struct bd_holder *bo;
 680
 681         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
 682                 if (bo->sdir == kobj) {
 683                         bo->count--;
 684                         BUG_ON(bo->count < 0);
 685                         if (!bo->count) {
 686                                 list_del(&bo->list);
 687                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
 688                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
 689                                 bd_holder_release_dirs(bo);
 690                                 return bo;
 691                         }
 692                         break;
 693                 }
 694         }
 695
 696         return NULL;
 697 }
 698
 699 /**
 700  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
 701  *
 702  * @bdev:       block device to be claimed
 703  * @holder:     holder's signature
 704  * @kobj:       holder's kobject
 705  *
 706  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
 707  * the bdev and the holder's kobject.
 708  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
 709  *
 710  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
 711  * Returns errno on failure.
 712  */
 713 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
 714                                 struct kobject *kobj)
 715 {
 716         int res;
 717         struct bd_holder *bo;
 718
 719         if (!kobj)
 720                 return -EINVAL;
 721
 722         bo = alloc_bd_holder(kobj);
 723         if (!bo)
 724                 return -ENOMEM;
 725
 726         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 727         res = bd_claim(bdev, holder);
 728         if (res || !add_bd_holder(bdev, bo))
 729                 free_bd_holder(bo);
 730         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 731
 732         return res;
 733 }
 734
 735 /**
 736  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
 737  *
 738  * @bdev:       block device to be released
 739  * @kobj:       holder's kobject
 740  *
 741  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
 742  */
 743 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
 744                                         struct kobject *kobj)
 745 {
 746         struct bd_holder *bo;
 747
 748         if (!kobj)
 749                 return;
 750
 751         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 752         bd_release(bdev);
 753         if ((bo = del_bd_holder(bdev, kobj)))
 754                 free_bd_holder(bo);
 755         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 756 }
 757
 758 /**
 759  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
 760  *
 761  * @bdev:       block device to be claimed
 762  * @holder:     holder's signature
 763  * @disk:       holder's gendisk
 764  *
 765  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
 766  */
 767 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
 768                         struct gendisk *disk)
 769 {
 770         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
 771 }
 772 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
 773
 774 /**
 775  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
 776  *
 777  * @bdev:       block device to be claimed
 778  * @disk:       holder's gendisk
 779  *
 780  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
 781  */
 782 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
 783 {
 784         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
 785         kobject_put(disk->slave_dir);
 786 }
 787 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
 788 #endif
 789
 790 /*
 791  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
 792  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
 793  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
 794  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
 795  * your API.
 796  */
 797 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, unsigned mode)
 798 {
 799         struct block_device *bdev = bdget(dev);
 800         int err = -ENOMEM;
 801         int flags = mode & FMODE_WRITE ? O_RDWR : O_RDONLY;
 802         if (bdev)
 803                 err = blkdev_get(bdev, mode, flags);
 804         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
 805 }
 806
 807 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
 808
 809 /*
 810  * This routine checks whether a removable media has been changed,
 811  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
 812  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
 813  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
 814  * is the best way of combining speed and utility, I think.
 815  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
 816  * to lose :-)
 817  */
 818 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
 819 {
 820         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
 821         struct block_device_operations * bdops = disk->fops;
 822
 823         if (!bdops->media_changed)
 824                 return 0;
 825         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
 826                 return 0;
 827
 828         if (__invalidate_device(bdev))
 829                 printk("VFS: busy inodes on changed media.\n");
 830
 831         if (bdops->revalidate_disk)
 832                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
 833         if (bdev->bd_disk->minors > 1)
 834                 bdev->bd_invalidated = 1;
 835         return 1;
 836 }
 837
 838 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
 839
 840 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
 841 {
 842         unsigned bsize = bdev_hardsect_size(bdev);
 843
 844         bdev->bd_inode->i_size = size;
 845         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
 846                 if (size & bsize)
 847                         break;
 848                 bsize <<= 1;
 849         }
 850         bdev->bd_block_size = bsize;
 851         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
 852 }
 853 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
 854
 855 static int do_open(struct block_device *bdev, struct file *file)
 856 {
 857         struct module *owner = NULL;
 858         struct gendisk *disk;
 859         int ret = -ENXIO;
 860         int part;
 861
 862         file->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 863         lock_kernel();
 864         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &part);
 865         if (!disk) {
 866                 unlock_kernel();
 867                 bdput(bdev);
 868                 return ret;
 869         }
 870         owner = disk->fops->owner;
 871
 872         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 873         if (!bdev->bd_openers) {
 874                 bdev->bd_disk = disk;
 875                 bdev->bd_contains = bdev;
 876                 if (!part) {
 877                         struct backing_dev_info *bdi;
 878                         if (disk->fops->open) {
 879                                 ret = disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
 880                                 if (ret)
 881                                         goto out_first;
 882                         }
 883                         if (!bdev->bd_openers) {
 884                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
 885                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
 886                                 if (bdi == NULL)
 887                                         bdi = &default_backing_dev_info;
 888                                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = bdi;
 889                         }
 890                         if (bdev->bd_invalidated)
 891                                 rescan_partitions(disk, bdev);
 892                 } else {
 893                         struct hd_struct *p;
 894                         struct block_device *whole;
 895                         whole = bdget_disk(disk, 0);
 896                         ret = -ENOMEM;
 897                         if (!whole)
 898                                 goto out_first;
 899                         ret = blkdev_get(whole, file->f_mode, file->f_flags);
 900                         if (ret)
 901                                 goto out_first;
 902                         bdev->bd_contains = whole;
 903                         mutex_lock(&whole->bd_mutex);
 904                         whole->bd_part_count++;
 905                         p = disk->part[part - 1];
 906                         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info =
 907                            whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info;
 908                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) || !p || !p->nr_sects) {
 909                                 whole->bd_part_count--;
 910                                 mutex_unlock(&whole->bd_mutex);
 911                                 ret = -ENXIO;
 912                                 goto out_first;
 913                         }
 914                         kobject_get(&p->kobj);
 915                         bdev->bd_part = p;
 916                         bd_set_size(bdev, (loff_t) p->nr_sects << 9);
 917                         mutex_unlock(&whole->bd_mutex);
 918                 }
 919         } else {
 920                 put_disk(disk);
 921                 module_put(owner);
 922                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
 923                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
 924                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
 925                                 if (ret)
 926                                         goto out;
 927                         }
 928                         if (bdev->bd_invalidated)
 929                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
 930                 } else {
 931                         mutex_lock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
 932                         bdev->bd_contains->bd_part_count++;
 933                         mutex_unlock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
 934                 }
 935         }
 936         bdev->bd_openers++;
 937         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 938         unlock_kernel();
 939         return 0;
 940
 941 out_first:
 942         bdev->bd_disk = NULL;
 943         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 944         if (bdev != bdev->bd_contains)
 945                 blkdev_put(bdev->bd_contains);
 946         bdev->bd_contains = NULL;
 947         put_disk(disk);
 948         module_put(owner);
 949 out:
 950         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 951         unlock_kernel();
 952         if (ret)
 953                 bdput(bdev);
 954         return ret;
 955 }
 956
 957 int blkdev_get(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
 958 {
 959         /*
 960          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
 961          * It will go away.
 962          * For now, block device ->open() routine must _not_
 963          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
 964          */
 965         struct file fake_file = {};
 966         struct dentry fake_dentry = {};
 967         fake_file.f_mode = mode;
 968         fake_file.f_flags = flags;
 969         fake_file.f_dentry = &fake_dentry;
 970         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
 971
 972         return do_open(bdev, &fake_file);
 973 }
 974
 975 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
 976
 977 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
 978 {
 979         struct block_device *bdev;
 980         int res;
 981
 982         /*
 983          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
 984          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
 985          * binary needs it. We might want to drop this workaround
 986          * during an unstable branch.
 987          */
 988         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
 989
 990         bdev = bd_acquire(inode);
 991
 992         res = do_open(bdev, filp);
 993         if (res)
 994                 return res;
 995
 996         if (!(filp->f_flags & O_EXCL) )
 997                 return 0;
 998
 999         if (!(res = bd_claim(bdev, filp)))
1000                 return 0;
1001
1002         blkdev_put(bdev);
1003         return res;
1004 }
1005
1006 int blkdev_put(struct block_device *bdev)
1007 {
1008         int ret = 0;
1009         struct inode *bd_inode = bdev->bd_inode;
1010         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1011
1012         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1013         lock_kernel();
1014         if (!--bdev->bd_openers) {
1015                 sync_blockdev(bdev);
1016                 kill_bdev(bdev);
1017         }
1018         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1019                 if (disk->fops->release)
1020                         ret = disk->fops->release(bd_inode, NULL);
1021         } else {
1022                 mutex_lock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
1023                 bdev->bd_contains->bd_part_count--;
1024                 mutex_unlock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
1025         }
1026         if (!bdev->bd_openers) {
1027                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1028
1029                 put_disk(disk);
1030                 module_put(owner);
1031
1032                 if (bdev->bd_contains != bdev) {
1033                         kobject_put(&bdev->bd_part->kobj);
1034                         bdev->bd_part = NULL;
1035                 }
1036                 bdev->bd_disk = NULL;
1037                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1038                 if (bdev != bdev->bd_contains) {
1039                         blkdev_put(bdev->bd_contains);
1040                 }
1041                 bdev->bd_contains = NULL;
1042         }
1043         unlock_kernel();
1044         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1045         bdput(bdev);
1046         return ret;
1047 }
1048
1049 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1050
1051 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1052 {
1053         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1054         if (bdev->bd_holder == filp)
1055                 bd_release(bdev);
1056         return blkdev_put(bdev);
1057 }
1058
1059 static ssize_t blkdev_file_write(struct file *file, const char __user *buf,
1060                                    size_t count, loff_t *ppos)
1061 {
1062         struct iovec local_iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = count };
1063
1064         return generic_file_write_nolock(file, &local_iov, 1, ppos);
1065 }
1066
1067 static ssize_t blkdev_file_aio_write(struct kiocb *iocb, const char __user *buf,
1068                                    size_t count, loff_t pos)
1069 {
1070         struct iovec local_iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = count };
1071
1072         return generic_file_aio_write_nolock(iocb, &local_iov, 1, &iocb->ki_pos);
1073 }
1074
1075 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1076 {
1077         return blkdev_ioctl(file->f_mapping->host, file, cmd, arg);
1078 }
1079
1080 struct address_space_operations def_blk_aops = {
1081         .readpage       = blkdev_readpage,
1082         .writepage      = blkdev_writepage,
1083         .sync_page      = block_sync_page,
1084         .prepare_write  = blkdev_prepare_write,
1085         .commit_write   = blkdev_commit_write,
1086         .writepages     = generic_writepages,
1087         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1088 };
1089
1090 const struct file_operations def_blk_fops = {
1091         .open           = blkdev_open,
1092         .release        = blkdev_close,
1093         .llseek         = block_llseek,
1094         .read           = generic_file_read,
1095         .write          = blkdev_file_write,
1096         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1097         .aio_write      = blkdev_file_aio_write,
1098         .mmap           = generic_file_mmap,
1099         .fsync          = block_fsync,
1100         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1101 #ifdef CONFIG_COMPAT
1102         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1103 #endif
1104         .readv          = generic_file_readv,
1105         .writev         = generic_file_write_nolock,
1106         .sendfile       = generic_file_sendfile,
1107 };
1108
1109 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1110 {
1111         int res;
1112         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1113         set_fs(KERNEL_DS);
1114         res = blkdev_ioctl(bdev->bd_inode, NULL, cmd, arg);
1115         set_fs(old_fs);
1116         return res;
1117 }
1118
1119 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1120
1121 /**
1122  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1123  *
1124  * @path:       special file representing the block device
1125  *
1126  * Get a reference to the blockdevice at @path in the current
1127  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1128  * otherwise.
1129  */
1130 struct block_device *lookup_bdev(const char *path)
1131 {
1132         struct block_device *bdev;
1133         struct inode *inode;
1134         struct nameidata nd;
1135         int error;
1136
1137         if (!path || !*path)
1138                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1139
1140         error = path_lookup(path, LOOKUP_FOLLOW, &nd);
1141         if (error)
1142                 return ERR_PTR(error);
1143
1144         inode = nd.dentry->d_inode;
1145         error = -ENOTBLK;
1146         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1147                 goto fail;
1148         error = -EACCES;
1149         if (nd.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1150                 goto fail;
1151         error = -ENOMEM;
1152         bdev = bd_acquire(inode);
1153         if (!bdev)
1154                 goto fail;
1155 out:
1156         path_release(&nd);
1157         return bdev;
1158 fail:
1159         bdev = ERR_PTR(error);
1160         goto out;
1161 }
1162
1163 /**
1164  * open_bdev_excl  -  open a block device by name and set it up for use
1165  *
1166  * @path:       special file representing the block device
1167  * @flags:      %MS_RDONLY for opening read-only
1168  * @holder:     owner for exclusion
1169  *
1170  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1171  * for the @holder.
1172  */
1173 struct block_device *open_bdev_excl(const char *path, int flags, void *holder)
1174 {
1175         struct block_device *bdev;
1176         mode_t mode = FMODE_READ;
1177         int error = 0;
1178
1179         bdev = lookup_bdev(path);
1180         if (IS_ERR(bdev))
1181                 return bdev;
1182
1183         if (!(flags & MS_RDONLY))
1184                 mode |= FMODE_WRITE;
1185         error = blkdev_get(bdev, mode, 0);
1186         if (error)
1187                 return ERR_PTR(error);
1188         error = -EACCES;
1189         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(bdev))
1190                 goto blkdev_put;
1191         error = bd_claim(bdev, holder);
1192         if (error)
1193                 goto blkdev_put;
1194
1195         return bdev;
1196
1197 blkdev_put:
1198         blkdev_put(bdev);
1199         return ERR_PTR(error);
1200 }
1201
1202 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_excl);
1203
1204 /**
1205  * close_bdev_excl  -  release a blockdevice openen by open_bdev_excl()
1206  *
1207  * @bdev:       blockdevice to close
1208  *
1209  * This is the counterpart to open_bdev_excl().
1210  */
1211 void close_bdev_excl(struct block_device *bdev)
1212 {
1213         bd_release(bdev);
1214         blkdev_put(bdev);
1215 }
1216
1217 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_excl);