Merge tag 'linux-kselftest-5.2-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[sfrench/cifs-2.6.git] / 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 static void set_init_blocksize(struct block_device *bdev)
108 {
109         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
110         loff_t size = i_size_read(bdev->bd_inode);
111
112         while (bsize < PAGE_SIZE) {
113                 if (size & bsize)
114                         break;
115                 bsize <<= 1;
116         }
117         bdev->bd_block_size = bsize;
118         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
119 }
120
121 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
122 {
123         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
124         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
125                 return -EINVAL;
126
127         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
128         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
129                 return -EINVAL;
130
131         /* Don't change the size if it is same as current */
132         if (bdev->bd_block_size != size) {
133                 sync_blockdev(bdev);
134                 bdev->bd_block_size = size;
135                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
136                 kill_bdev(bdev);
137         }
138         return 0;
139 }
140
141 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
142
143 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
144 {
145         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
146                 return 0;
147         /* If we get here, we know size is power of two
148          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
149         sb->s_blocksize = size;
150         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
151         return sb->s_blocksize;
152 }
153
154 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
155
156 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
157 {
158         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
159         if (size < minsize)
160                 size = minsize;
161         return sb_set_blocksize(sb, size);
162 }
163
164 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
165
166 static int
167 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
168                 struct buffer_head *bh, int create)
169 {
170         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
171         bh->b_blocknr = iblock;
172         set_buffer_mapped(bh);
173         return 0;
174 }
175
176 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
177 {
178         return file->f_mapping->host;
179 }
180
181 static unsigned int dio_bio_write_op(struct kiocb *iocb)
182 {
183         unsigned int op = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
184
185         /* avoid the need for a I/O completion work item */
186         if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
187                 op |= REQ_FUA;
188         return op;
189 }
190
191 #define DIO_INLINE_BIO_VECS 4
192
193 static void blkdev_bio_end_io_simple(struct bio *bio)
194 {
195         struct task_struct *waiter = bio->bi_private;
196
197         WRITE_ONCE(bio->bi_private, NULL);
198         blk_wake_io_task(waiter);
199 }
200
201 static ssize_t
202 __blkdev_direct_IO_simple(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
203                 int nr_pages)
204 {
205         struct file *file = iocb->ki_filp;
206         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
207         struct bio_vec inline_vecs[DIO_INLINE_BIO_VECS], *vecs, *bvec;
208         loff_t pos = iocb->ki_pos;
209         bool should_dirty = false;
210         struct bio bio;
211         ssize_t ret;
212         blk_qc_t qc;
213         int i;
214         struct bvec_iter_all iter_all;
215
216         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
217             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
218                 return -EINVAL;
219
220         if (nr_pages <= DIO_INLINE_BIO_VECS)
221                 vecs = inline_vecs;
222         else {
223                 vecs = kmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
224                                      GFP_KERNEL);
225                 if (!vecs)
226                         return -ENOMEM;
227         }
228
229         bio_init(&bio, vecs, nr_pages);
230         bio_set_dev(&bio, bdev);
231         bio.bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
232         bio.bi_write_hint = iocb->ki_hint;
233         bio.bi_private = current;
234         bio.bi_end_io = blkdev_bio_end_io_simple;
235         bio.bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
236
237         ret = bio_iov_iter_get_pages(&bio, iter);
238         if (unlikely(ret))
239                 goto out;
240         ret = bio.bi_iter.bi_size;
241
242         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
243                 bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
244                 if (iter_is_iovec(iter))
245                         should_dirty = true;
246         } else {
247                 bio.bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
248                 task_io_account_write(ret);
249         }
250         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
251                 bio_set_polled(&bio, iocb);
252
253         qc = submit_bio(&bio);
254         for (;;) {
255                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
256                 if (!READ_ONCE(bio.bi_private))
257                         break;
258                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
259                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc, true))
260                         io_schedule();
261         }
262         __set_current_state(TASK_RUNNING);
263
264         bio_for_each_segment_all(bvec, &bio, i, iter_all) {
265                 if (should_dirty && !PageCompound(bvec->bv_page))
266                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
267                 if (!bio_flagged(&bio, BIO_NO_PAGE_REF))
268                         put_page(bvec->bv_page);
269         }
270
271         if (unlikely(bio.bi_status))
272                 ret = blk_status_to_errno(bio.bi_status);
273
274 out:
275         if (vecs != inline_vecs)
276                 kfree(vecs);
277
278         bio_uninit(&bio);
279
280         return ret;
281 }
282
283 struct blkdev_dio {
284         union {
285                 struct kiocb            *iocb;
286                 struct task_struct      *waiter;
287         };
288         size_t                  size;
289         atomic_t                ref;
290         bool                    multi_bio : 1;
291         bool                    should_dirty : 1;
292         bool                    is_sync : 1;
293         struct bio              bio;
294 };
295
296 static struct bio_set blkdev_dio_pool;
297
298 static int blkdev_iopoll(struct kiocb *kiocb, bool wait)
299 {
300         struct block_device *bdev = I_BDEV(kiocb->ki_filp->f_mapping->host);
301         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
302
303         return blk_poll(q, READ_ONCE(kiocb->ki_cookie), wait);
304 }
305
306 static void blkdev_bio_end_io(struct bio *bio)
307 {
308         struct blkdev_dio *dio = bio->bi_private;
309         bool should_dirty = dio->should_dirty;
310
311         if (bio->bi_status && !dio->bio.bi_status)
312                 dio->bio.bi_status = bio->bi_status;
313
314         if (!dio->multi_bio || atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
315                 if (!dio->is_sync) {
316                         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
317                         ssize_t ret;
318
319                         if (likely(!dio->bio.bi_status)) {
320                                 ret = dio->size;
321                                 iocb->ki_pos += ret;
322                         } else {
323                                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
324                         }
325
326                         dio->iocb->ki_complete(iocb, ret, 0);
327                         if (dio->multi_bio)
328                                 bio_put(&dio->bio);
329                 } else {
330                         struct task_struct *waiter = dio->waiter;
331
332                         WRITE_ONCE(dio->waiter, NULL);
333                         blk_wake_io_task(waiter);
334                 }
335         }
336
337         if (should_dirty) {
338                 bio_check_pages_dirty(bio);
339         } else {
340                 if (!bio_flagged(bio, BIO_NO_PAGE_REF)) {
341                         struct bvec_iter_all iter_all;
342                         struct bio_vec *bvec;
343                         int i;
344
345                         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all)
346                                 put_page(bvec->bv_page);
347                 }
348                 bio_put(bio);
349         }
350 }
351
352 static ssize_t
353 __blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int nr_pages)
354 {
355         struct file *file = iocb->ki_filp;
356         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
357         struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
358         struct blk_plug plug;
359         struct blkdev_dio *dio;
360         struct bio *bio;
361         bool is_poll = (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) != 0;
362         bool is_read = (iov_iter_rw(iter) == READ), is_sync;
363         loff_t pos = iocb->ki_pos;
364         blk_qc_t qc = BLK_QC_T_NONE;
365         int ret = 0;
366
367         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
368             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
369                 return -EINVAL;
370
371         bio = bio_alloc_bioset(GFP_KERNEL, nr_pages, &blkdev_dio_pool);
372
373         dio = container_of(bio, struct blkdev_dio, bio);
374         dio->is_sync = is_sync = is_sync_kiocb(iocb);
375         if (dio->is_sync) {
376                 dio->waiter = current;
377                 bio_get(bio);
378         } else {
379                 dio->iocb = iocb;
380         }
381
382         dio->size = 0;
383         dio->multi_bio = false;
384         dio->should_dirty = is_read && iter_is_iovec(iter);
385
386         /*
387          * Don't plug for HIPRI/polled IO, as those should go straight
388          * to issue
389          */
390         if (!is_poll)
391                 blk_start_plug(&plug);
392
393         for (;;) {
394                 bio_set_dev(bio, bdev);
395                 bio->bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
396                 bio->bi_write_hint = iocb->ki_hint;
397                 bio->bi_private = dio;
398                 bio->bi_end_io = blkdev_bio_end_io;
399                 bio->bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
400
401                 ret = bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
402                 if (unlikely(ret)) {
403                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
404                         bio_endio(bio);
405                         break;
406                 }
407
408                 if (is_read) {
409                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
410                         if (dio->should_dirty)
411                                 bio_set_pages_dirty(bio);
412                 } else {
413                         bio->bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
414                         task_io_account_write(bio->bi_iter.bi_size);
415                 }
416
417                 dio->size += bio->bi_iter.bi_size;
418                 pos += bio->bi_iter.bi_size;
419
420                 nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES);
421                 if (!nr_pages) {
422                         bool polled = false;
423
424                         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) {
425                                 bio_set_polled(bio, iocb);
426                                 polled = true;
427                         }
428
429                         qc = submit_bio(bio);
430
431                         if (polled)
432                                 WRITE_ONCE(iocb->ki_cookie, qc);
433                         break;
434                 }
435
436                 if (!dio->multi_bio) {
437                         /*
438                          * AIO needs an extra reference to ensure the dio
439                          * structure which is embedded into the first bio
440                          * stays around.
441                          */
442                         if (!is_sync)
443                                 bio_get(bio);
444                         dio->multi_bio = true;
445                         atomic_set(&dio->ref, 2);
446                 } else {
447                         atomic_inc(&dio->ref);
448                 }
449
450                 submit_bio(bio);
451                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
452         }
453
454         if (!is_poll)
455                 blk_finish_plug(&plug);
456
457         if (!is_sync)
458                 return -EIOCBQUEUED;
459
460         for (;;) {
461                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
462                 if (!READ_ONCE(dio->waiter))
463                         break;
464
465                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
466                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc, true))
467                         io_schedule();
468         }
469         __set_current_state(TASK_RUNNING);
470
471         if (!ret)
472                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
473         if (likely(!ret))
474                 ret = dio->size;
475
476         bio_put(&dio->bio);
477         return ret;
478 }
479
480 static ssize_t
481 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
482 {
483         int nr_pages;
484
485         nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES + 1);
486         if (!nr_pages)
487                 return 0;
488         if (is_sync_kiocb(iocb) && nr_pages <= BIO_MAX_PAGES)
489                 return __blkdev_direct_IO_simple(iocb, iter, nr_pages);
490
491         return __blkdev_direct_IO(iocb, iter, min(nr_pages, BIO_MAX_PAGES));
492 }
493
494 static __init int blkdev_init(void)
495 {
496         return bioset_init(&blkdev_dio_pool, 4, offsetof(struct blkdev_dio, bio), BIOSET_NEED_BVECS);
497 }
498 module_init(blkdev_init);
499
500 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
501 {
502         if (!bdev)
503                 return 0;
504         if (!wait)
505                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
506         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
507 }
508
509 /*
510  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
511  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
512  */
513 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
514 {
515         return __sync_blockdev(bdev, 1);
516 }
517 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
518
519 /*
520  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
521  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
522  * device.  Takes the superblock lock.
523  */
524 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
525 {
526         struct super_block *sb = get_super(bdev);
527         if (sb) {
528                 int res = sync_filesystem(sb);
529                 drop_super(sb);
530                 return res;
531         }
532         return sync_blockdev(bdev);
533 }
534 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
535
536 /**
537  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
538  * @bdev:       blockdevice to lock
539  *
540  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
541  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
542  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
543  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
544  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
545  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
546  * actually.
547  */
548 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
549 {
550         struct super_block *sb;
551         int error = 0;
552
553         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
554         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
555                 /*
556                  * We don't even need to grab a reference - the first call
557                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
558                  * thaw_bdev drops it.
559                  */
560                 sb = get_super(bdev);
561                 if (sb)
562                         drop_super(sb);
563                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
564                 return sb;
565         }
566
567         sb = get_active_super(bdev);
568         if (!sb)
569                 goto out;
570         if (sb->s_op->freeze_super)
571                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
572         else
573                 error = freeze_super(sb);
574         if (error) {
575                 deactivate_super(sb);
576                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
577                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
578                 return ERR_PTR(error);
579         }
580         deactivate_super(sb);
581  out:
582         sync_blockdev(bdev);
583         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
584         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
585 }
586 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
587
588 /**
589  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
590  * @bdev:       blockdevice to unlock
591  * @sb:         associated superblock
592  *
593  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
594  */
595 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
596 {
597         int error = -EINVAL;
598
599         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
600         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
601                 goto out;
602
603         error = 0;
604         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
605                 goto out;
606
607         if (!sb)
608                 goto out;
609
610         if (sb->s_op->thaw_super)
611                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
612         else
613                 error = thaw_super(sb);
614         if (error)
615                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
616 out:
617         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
618         return error;
619 }
620 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
621
622 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
623 {
624         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
625 }
626
627 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
628 {
629         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
630 }
631
632 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
633                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
634 {
635         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
636 }
637
638 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
639                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
640                         struct page **pagep, void **fsdata)
641 {
642         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
643                                  blkdev_get_block);
644 }
645
646 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
647                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
648                         struct page *page, void *fsdata)
649 {
650         int ret;
651         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
652
653         unlock_page(page);
654         put_page(page);
655
656         return ret;
657 }
658
659 /*
660  * private llseek:
661  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
662  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
663  */
664 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
665 {
666         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
667         loff_t retval;
668
669         inode_lock(bd_inode);
670         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
671         inode_unlock(bd_inode);
672         return retval;
673 }
674         
675 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
676 {
677         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
678         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
679         int error;
680         
681         error = file_write_and_wait_range(filp, start, end);
682         if (error)
683                 return error;
684
685         /*
686          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
687          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
688          * O_SYNC writers to a block device.
689          */
690         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
691         if (error == -EOPNOTSUPP)
692                 error = 0;
693
694         return error;
695 }
696 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
697
698 /**
699  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
700  * @bdev: The device to read the page from
701  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
702  * @page: The page to read
703  *
704  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
705  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
706  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
707  *
708  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
709  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
710  * than propagate an error back up the stack.
711  *
712  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
713  */
714 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
715                         struct page *page)
716 {
717         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
718         int result = -EOPNOTSUPP;
719
720         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
721                 return result;
722
723         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
724         if (result)
725                 return result;
726         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
727                               REQ_OP_READ);
728         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
729         return result;
730 }
731 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
732
733 /**
734  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
735  * @bdev: The device to write the page to
736  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
737  * @page: The page to write
738  * @wbc: The writeback_control for the write
739  *
740  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
741  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
742  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
743  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
744  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
745  *
746  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
747  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
748  * than propagate an error back up the stack.
749  *
750  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
751  */
752 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
753                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
754 {
755         int result;
756         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
757
758         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
759                 return -EOPNOTSUPP;
760         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
761         if (result)
762                 return result;
763
764         set_page_writeback(page);
765         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
766                               REQ_OP_WRITE);
767         if (result) {
768                 end_page_writeback(page);
769         } else {
770                 clean_page_buffers(page);
771                 unlock_page(page);
772         }
773         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
774         return result;
775 }
776 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
777
778 /*
779  * pseudo-fs
780  */
781
782 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
783 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
784
785 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
786 {
787         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
788         if (!ei)
789                 return NULL;
790         return &ei->vfs_inode;
791 }
792
793 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
794 {
795         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
796         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
797
798         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
799 }
800
801 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
802 {
803         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
804 }
805
806 static void init_once(void *foo)
807 {
808         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
809         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
810
811         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
812         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
813         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
814 #ifdef CONFIG_SYSFS
815         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
816 #endif
817         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
818         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
819         /* Initialize mutex for freeze. */
820         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
821 }
822
823 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
824 {
825         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
826         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
827         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
828         clear_inode(inode);
829         spin_lock(&bdev_lock);
830         list_del_init(&bdev->bd_list);
831         spin_unlock(&bdev_lock);
832         /* Detach inode from wb early as bdi_put() may free bdi->wb */
833         inode_detach_wb(inode);
834         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
835                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
836                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
837         }
838 }
839
840 static const struct super_operations bdev_sops = {
841         .statfs = simple_statfs,
842         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
843         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
844         .drop_inode = generic_delete_inode,
845         .evict_inode = bdev_evict_inode,
846 };
847
848 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
849         int flags, const char *dev_name, void *data)
850 {
851         struct dentry *dent;
852         dent = mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
853         if (!IS_ERR(dent))
854                 dent->d_sb->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
855         return dent;
856 }
857
858 static struct file_system_type bd_type = {
859         .name           = "bdev",
860         .mount          = bd_mount,
861         .kill_sb        = kill_anon_super,
862 };
863
864 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
865 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
866
867 void __init bdev_cache_init(void)
868 {
869         int err;
870         static struct vfsmount *bd_mnt;
871
872         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
873                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
874                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
875                         init_once);
876         err = register_filesystem(&bd_type);
877         if (err)
878                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
879         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
880         if (IS_ERR(bd_mnt))
881                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
882         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
883 }
884
885 /*
886  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
887  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
888  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
889  */
890 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
891 {
892         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
893 }
894
895 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
896 {
897         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
898 }
899
900 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
901 {
902         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
903         return 0;
904 }
905
906 static LIST_HEAD(all_bdevs);
907
908 /*
909  * If there is a bdev inode for this device, unhash it so that it gets evicted
910  * as soon as last inode reference is dropped.
911  */
912 void bdev_unhash_inode(dev_t dev)
913 {
914         struct inode *inode;
915
916         inode = ilookup5(blockdev_superblock, hash(dev), bdev_test, &dev);
917         if (inode) {
918                 remove_inode_hash(inode);
919                 iput(inode);
920         }
921 }
922
923 struct block_device *bdget(dev_t dev)
924 {
925         struct block_device *bdev;
926         struct inode *inode;
927
928         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
929                         bdev_test, bdev_set, &dev);
930
931         if (!inode)
932                 return NULL;
933
934         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
935
936         if (inode->i_state & I_NEW) {
937                 bdev->bd_contains = NULL;
938                 bdev->bd_super = NULL;
939                 bdev->bd_inode = inode;
940                 bdev->bd_block_size = i_blocksize(inode);
941                 bdev->bd_part_count = 0;
942                 bdev->bd_invalidated = 0;
943                 inode->i_mode = S_IFBLK;
944                 inode->i_rdev = dev;
945                 inode->i_bdev = bdev;
946                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
947                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
948                 spin_lock(&bdev_lock);
949                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
950                 spin_unlock(&bdev_lock);
951                 unlock_new_inode(inode);
952         }
953         return bdev;
954 }
955
956 EXPORT_SYMBOL(bdget);
957
958 /**
959  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
960  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
961  */
962 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
963 {
964         ihold(bdev->bd_inode);
965         return bdev;
966 }
967 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
968
969 long nr_blockdev_pages(void)
970 {
971         struct block_device *bdev;
972         long ret = 0;
973         spin_lock(&bdev_lock);
974         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
975                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
976         }
977         spin_unlock(&bdev_lock);
978         return ret;
979 }
980
981 void bdput(struct block_device *bdev)
982 {
983         iput(bdev->bd_inode);
984 }
985
986 EXPORT_SYMBOL(bdput);
987  
988 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
989 {
990         struct block_device *bdev;
991
992         spin_lock(&bdev_lock);
993         bdev = inode->i_bdev;
994         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
995                 bdgrab(bdev);
996                 spin_unlock(&bdev_lock);
997                 return bdev;
998         }
999         spin_unlock(&bdev_lock);
1000
1001         /*
1002          * i_bdev references block device inode that was already shut down
1003          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
1004          * up block device inode again just in case new device got
1005          * reestablished under the same device number.
1006          */
1007         if (bdev)
1008                 bd_forget(inode);
1009
1010         bdev = bdget(inode->i_rdev);
1011         if (bdev) {
1012                 spin_lock(&bdev_lock);
1013                 if (!inode->i_bdev) {
1014                         /*
1015                          * We take an additional reference to bd_inode,
1016                          * and it's released in clear_inode() of inode.
1017                          * So, we can access it via ->i_mapping always
1018                          * without igrab().
1019                          */
1020                         bdgrab(bdev);
1021                         inode->i_bdev = bdev;
1022                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1023                 }
1024                 spin_unlock(&bdev_lock);
1025         }
1026         return bdev;
1027 }
1028
1029 /* Call when you free inode */
1030
1031 void bd_forget(struct inode *inode)
1032 {
1033         struct block_device *bdev = NULL;
1034
1035         spin_lock(&bdev_lock);
1036         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
1037                 bdev = inode->i_bdev;
1038         inode->i_bdev = NULL;
1039         inode->i_mapping = &inode->i_data;
1040         spin_unlock(&bdev_lock);
1041
1042         if (bdev)
1043                 bdput(bdev);
1044 }
1045
1046 /**
1047  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
1048  * @bdev: block device of interest
1049  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
1050  * @holder: holder trying to claim @bdev
1051  *
1052  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
1053  *
1054  * CONTEXT:
1055  * spin_lock(&bdev_lock).
1056  *
1057  * RETURNS:
1058  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
1059  */
1060 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1061                          void *holder)
1062 {
1063         if (bdev->bd_holder == holder)
1064                 return true;     /* already a holder */
1065         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1066                 return false;    /* held by someone else */
1067         else if (whole == bdev)
1068                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1069
1070         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1071                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1072         else if (whole->bd_holder != NULL)
1073                 return false;    /* is a partition of a held device */
1074         else
1075                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1076 }
1077
1078 /**
1079  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
1080  * @bdev: block device of interest
1081  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1082  * @holder: holder trying to claim @bdev
1083  *
1084  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
1085  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
1086  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
1087  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1088  *
1089  * CONTEXT:
1090  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
1091  * it multiple times.
1092  *
1093  * RETURNS:
1094  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1095  */
1096 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
1097                                struct block_device *whole, void *holder)
1098 {
1099 retry:
1100         /* if someone else claimed, fail */
1101         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
1102                 return -EBUSY;
1103
1104         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1105         if (whole->bd_claiming) {
1106                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1107                 DEFINE_WAIT(wait);
1108
1109                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1110                 spin_unlock(&bdev_lock);
1111                 schedule();
1112                 finish_wait(wq, &wait);
1113                 spin_lock(&bdev_lock);
1114                 goto retry;
1115         }
1116
1117         /* yay, all mine */
1118         return 0;
1119 }
1120
1121 static struct gendisk *bdev_get_gendisk(struct block_device *bdev, int *partno)
1122 {
1123         struct gendisk *disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, partno);
1124
1125         if (!disk)
1126                 return NULL;
1127         /*
1128          * Now that we hold gendisk reference we make sure bdev we looked up is
1129          * not stale. If it is, it means device got removed and created before
1130          * we looked up gendisk and we fail open in such case. Associating
1131          * unhashed bdev with newly created gendisk could lead to two bdevs
1132          * (and thus two independent caches) being associated with one device
1133          * which is bad.
1134          */
1135         if (inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
1136                 put_disk_and_module(disk);
1137                 return NULL;
1138         }
1139         return disk;
1140 }
1141
1142 /**
1143  * bd_start_claiming - start claiming a block device
1144  * @bdev: block device of interest
1145  * @holder: holder trying to claim @bdev
1146  *
1147  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
1148  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
1149  * successful call to this function must be matched with a call to
1150  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
1151  * fail).
1152  *
1153  * This function is used to gain exclusive access to the block device
1154  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
1155  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
1156  * access but may subsequently fail.
1157  *
1158  * CONTEXT:
1159  * Might sleep.
1160  *
1161  * RETURNS:
1162  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
1163  * value on failure.
1164  */
1165 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
1166                                               void *holder)
1167 {
1168         struct gendisk *disk;
1169         struct block_device *whole;
1170         int partno, err;
1171
1172         might_sleep();
1173
1174         /*
1175          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
1176          * and grab the outer block device the hard way.
1177          */
1178         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1179         if (!disk)
1180                 return ERR_PTR(-ENXIO);
1181
1182         /*
1183          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
1184          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
1185          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
1186          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
1187          * tracking is broken for those devices but it has always been that
1188          * way.
1189          */
1190         if (partno)
1191                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1192         else
1193                 whole = bdgrab(bdev);
1194
1195         put_disk_and_module(disk);
1196         if (!whole)
1197                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1198
1199         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
1200         spin_lock(&bdev_lock);
1201
1202         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
1203         if (err == 0) {
1204                 whole->bd_claiming = holder;
1205                 spin_unlock(&bdev_lock);
1206                 return whole;
1207         } else {
1208                 spin_unlock(&bdev_lock);
1209                 bdput(whole);
1210                 return ERR_PTR(err);
1211         }
1212 }
1213
1214 #ifdef CONFIG_SYSFS
1215 struct bd_holder_disk {
1216         struct list_head        list;
1217         struct gendisk          *disk;
1218         int                     refcnt;
1219 };
1220
1221 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1222                                                   struct gendisk *disk)
1223 {
1224         struct bd_holder_disk *holder;
1225
1226         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1227                 if (holder->disk == disk)
1228                         return holder;
1229         return NULL;
1230 }
1231
1232 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1233 {
1234         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1235 }
1236
1237 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1238 {
1239         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1240 }
1241
1242 /**
1243  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1244  * @bdev: the claimed slave bdev
1245  * @disk: the holding disk
1246  *
1247  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1248  *
1249  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1250  *
1251  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1252  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1253  *
1254  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1255  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1256  *
1257  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1258  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1259  *
1260  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1261  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1262  * lifetime of these symlinks.
1263  *
1264  * CONTEXT:
1265  * Might sleep.
1266  *
1267  * RETURNS:
1268  * 0 on success, -errno on failure.
1269  */
1270 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1271 {
1272         struct bd_holder_disk *holder;
1273         int ret = 0;
1274
1275         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1276
1277         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1278
1279         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1280         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1281                 goto out_unlock;
1282
1283         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1284         if (holder) {
1285                 holder->refcnt++;
1286                 goto out_unlock;
1287         }
1288
1289         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1290         if (!holder) {
1291                 ret = -ENOMEM;
1292                 goto out_unlock;
1293         }
1294
1295         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1296         holder->disk = disk;
1297         holder->refcnt = 1;
1298
1299         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1300         if (ret)
1301                 goto out_free;
1302
1303         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1304         if (ret)
1305                 goto out_del;
1306         /*
1307          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1308          * the holder directory.  Hold on to it.
1309          */
1310         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1311
1312         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1313         goto out_unlock;
1314
1315 out_del:
1316         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1317 out_free:
1318         kfree(holder);
1319 out_unlock:
1320         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1321         return ret;
1322 }
1323 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1324
1325 /**
1326  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1327  * @bdev: the calimed slave bdev
1328  * @disk: the holding disk
1329  *
1330  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1331  *
1332  * CONTEXT:
1333  * Might sleep.
1334  */
1335 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1336 {
1337         struct bd_holder_disk *holder;
1338
1339         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1340
1341         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1342
1343         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1344                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1345                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1346                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1347                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1348                 list_del_init(&holder->list);
1349                 kfree(holder);
1350         }
1351
1352         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1353 }
1354 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1355 #endif
1356
1357 /**
1358  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1359  *
1360  * @bdev:      struct block device to be flushed
1361  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1362  *
1363  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1364  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1365  * resize.
1366  */
1367 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1368 {
1369         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1370                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1371                        "resized disk %s\n",
1372                        bdev->bd_disk ? bdev->bd_disk->disk_name : "");
1373         }
1374
1375         if (!bdev->bd_disk)
1376                 return;
1377         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1378                 bdev->bd_invalidated = 1;
1379 }
1380
1381 /**
1382  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1383  * @disk: struct gendisk to check
1384  * @bdev: struct bdev to adjust.
1385  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1386  *
1387  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1388  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1389  * are freed.
1390  */
1391 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
1392                 bool verbose)
1393 {
1394         loff_t disk_size, bdev_size;
1395
1396         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1397         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1398         if (disk_size != bdev_size) {
1399                 if (verbose) {
1400                         printk(KERN_INFO
1401                                "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1402                                disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1403                 }
1404                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1405                 if (bdev_size > disk_size)
1406                         flush_disk(bdev, false);
1407         }
1408 }
1409
1410 /**
1411  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1412  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1413  *
1414  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1415  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1416  * for all revalidate_disk operations.
1417  */
1418 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1419 {
1420         struct block_device *bdev;
1421         int ret = 0;
1422
1423         if (disk->fops->revalidate_disk)
1424                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1425         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1426         if (!bdev)
1427                 return ret;
1428
1429         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1430         check_disk_size_change(disk, bdev, ret == 0);
1431         bdev->bd_invalidated = 0;
1432         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1433         bdput(bdev);
1434         return ret;
1435 }
1436 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1437
1438 /*
1439  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1440  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1441  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1442  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1443  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1444  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1445  * to lose :-)
1446  */
1447 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1448 {
1449         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1450         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1451         unsigned int events;
1452
1453         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1454                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1455         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1456                 return 0;
1457
1458         flush_disk(bdev, true);
1459         if (bdops->revalidate_disk)
1460                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1461         return 1;
1462 }
1463
1464 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1465
1466 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1467 {
1468         inode_lock(bdev->bd_inode);
1469         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1470         inode_unlock(bdev->bd_inode);
1471 }
1472 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1473
1474 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1475
1476 /*
1477  * bd_mutex locking:
1478  *
1479  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1480  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1481  */
1482
1483 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1484 {
1485         struct gendisk *disk;
1486         int ret;
1487         int partno;
1488         int perm = 0;
1489         bool first_open = false;
1490
1491         if (mode & FMODE_READ)
1492                 perm |= MAY_READ;
1493         if (mode & FMODE_WRITE)
1494                 perm |= MAY_WRITE;
1495         /*
1496          * hooks: /n/, see "layering violations".
1497          */
1498         if (!for_part) {
1499                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1500                 if (ret != 0) {
1501                         bdput(bdev);
1502                         return ret;
1503                 }
1504         }
1505
1506  restart:
1507
1508         ret = -ENXIO;
1509         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1510         if (!disk)
1511                 goto out;
1512
1513         disk_block_events(disk);
1514         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1515         if (!bdev->bd_openers) {
1516                 first_open = true;
1517                 bdev->bd_disk = disk;
1518                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1519                 bdev->bd_contains = bdev;
1520                 bdev->bd_partno = partno;
1521
1522                 if (!partno) {
1523                         ret = -ENXIO;
1524                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1525                         if (!bdev->bd_part)
1526                                 goto out_clear;
1527
1528                         ret = 0;
1529                         if (disk->fops->open) {
1530                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1531                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1532                                         /* Lost a race with 'disk' being
1533                                          * deleted, try again.
1534                                          * See md.c
1535                                          */
1536                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1537                                         bdev->bd_part = NULL;
1538                                         bdev->bd_disk = NULL;
1539                                         bdev->bd_queue = NULL;
1540                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1541                                         disk_unblock_events(disk);
1542                                         put_disk_and_module(disk);
1543                                         goto restart;
1544                                 }
1545                         }
1546
1547                         if (!ret) {
1548                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1549                                 set_init_blocksize(bdev);
1550                         }
1551
1552                         /*
1553                          * If the device is invalidated, rescan partition
1554                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1555                          * The latter is necessary to prevent ghost
1556                          * partitions on a removed medium.
1557                          */
1558                         if (bdev->bd_invalidated) {
1559                                 if (!ret)
1560                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1561                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1562                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1563                         }
1564
1565                         if (ret)
1566                                 goto out_clear;
1567                 } else {
1568                         struct block_device *whole;
1569                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1570                         ret = -ENOMEM;
1571                         if (!whole)
1572                                 goto out_clear;
1573                         BUG_ON(for_part);
1574                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1575                         if (ret)
1576                                 goto out_clear;
1577                         bdev->bd_contains = whole;
1578                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1579                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1580                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1581                                 ret = -ENXIO;
1582                                 goto out_clear;
1583                         }
1584                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1585                         set_init_blocksize(bdev);
1586                 }
1587
1588                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1589                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1590         } else {
1591                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1592                         ret = 0;
1593                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1594                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1595                         /* the same as first opener case, read comment there */
1596                         if (bdev->bd_invalidated) {
1597                                 if (!ret)
1598                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1599                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1600                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1601                         }
1602                         if (ret)
1603                                 goto out_unlock_bdev;
1604                 }
1605         }
1606         bdev->bd_openers++;
1607         if (for_part)
1608                 bdev->bd_part_count++;
1609         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1610         disk_unblock_events(disk);
1611         /* only one opener holds refs to the module and disk */
1612         if (!first_open)
1613                 put_disk_and_module(disk);
1614         return 0;
1615
1616  out_clear:
1617         disk_put_part(bdev->bd_part);
1618         bdev->bd_disk = NULL;
1619         bdev->bd_part = NULL;
1620         bdev->bd_queue = NULL;
1621         if (bdev != bdev->bd_contains)
1622                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1623         bdev->bd_contains = NULL;
1624  out_unlock_bdev:
1625         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1626         disk_unblock_events(disk);
1627         put_disk_and_module(disk);
1628  out:
1629         bdput(bdev);
1630
1631         return ret;
1632 }
1633
1634 /**
1635  * blkdev_get - open a block device
1636  * @bdev: block_device to open
1637  * @mode: FMODE_* mask
1638  * @holder: exclusive holder identifier
1639  *
1640  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1641  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1642  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1643  *
1644  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1645  * @bdev is put.
1646  *
1647  * CONTEXT:
1648  * Might sleep.
1649  *
1650  * RETURNS:
1651  * 0 on success, -errno on failure.
1652  */
1653 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1654 {
1655         struct block_device *whole = NULL;
1656         int res;
1657
1658         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1659
1660         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1661                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1662                 if (IS_ERR(whole)) {
1663                         bdput(bdev);
1664                         return PTR_ERR(whole);
1665                 }
1666         }
1667
1668         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1669
1670         if (whole) {
1671                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1672
1673                 /* finish claiming */
1674                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1675                 spin_lock(&bdev_lock);
1676
1677                 if (!res) {
1678                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1679                         /*
1680                          * Note that for a whole device bd_holders
1681                          * will be incremented twice, and bd_holder
1682                          * will be set to bd_may_claim before being
1683                          * set to holder
1684                          */
1685                         whole->bd_holders++;
1686                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1687                         bdev->bd_holders++;
1688                         bdev->bd_holder = holder;
1689                 }
1690
1691                 /* tell others that we're done */
1692                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1693                 whole->bd_claiming = NULL;
1694                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1695
1696                 spin_unlock(&bdev_lock);
1697
1698                 /*
1699                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1700                  * write holder makes the write_holder state stick until
1701                  * all are released.  This is good enough and tracking
1702                  * individual writeable reference is too fragile given the
1703                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1704                  */
1705                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1706                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1707                         bdev->bd_write_holder = true;
1708                         disk_block_events(disk);
1709                 }
1710
1711                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1712                 bdput(whole);
1713         }
1714
1715         return res;
1716 }
1717 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1718
1719 /**
1720  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1721  * @path: path to the block device to open
1722  * @mode: FMODE_* mask
1723  * @holder: exclusive holder identifier
1724  *
1725  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1726  * and @holder are identical to blkdev_get().
1727  *
1728  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1729  *
1730  * CONTEXT:
1731  * Might sleep.
1732  *
1733  * RETURNS:
1734  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1735  */
1736 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1737                                         void *holder)
1738 {
1739         struct block_device *bdev;
1740         int err;
1741
1742         bdev = lookup_bdev(path);
1743         if (IS_ERR(bdev))
1744                 return bdev;
1745
1746         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1747         if (err)
1748                 return ERR_PTR(err);
1749
1750         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1751                 blkdev_put(bdev, mode);
1752                 return ERR_PTR(-EACCES);
1753         }
1754
1755         return bdev;
1756 }
1757 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1758
1759 /**
1760  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1761  * @dev: device number of block device to open
1762  * @mode: FMODE_* mask
1763  * @holder: exclusive holder identifier
1764  *
1765  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1766  * @holder are identical to blkdev_get().
1767  *
1768  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1769  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1770  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1771  * ever need it - reconsider your API.
1772  *
1773  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1774  *
1775  * CONTEXT:
1776  * Might sleep.
1777  *
1778  * RETURNS:
1779  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1780  */
1781 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1782 {
1783         struct block_device *bdev;
1784         int err;
1785
1786         bdev = bdget(dev);
1787         if (!bdev)
1788                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1789
1790         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1791         if (err)
1792                 return ERR_PTR(err);
1793
1794         return bdev;
1795 }
1796 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1797
1798 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1799 {
1800         struct block_device *bdev;
1801
1802         /*
1803          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1804          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1805          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1806          * during an unstable branch.
1807          */
1808         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1809
1810         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT;
1811
1812         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1813                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1814         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1815                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1816         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1817                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1818
1819         bdev = bd_acquire(inode);
1820         if (bdev == NULL)
1821                 return -ENOMEM;
1822
1823         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1824         filp->f_wb_err = filemap_sample_wb_err(filp->f_mapping);
1825
1826         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1827 }
1828
1829 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1830 {
1831         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1832         struct block_device *victim = NULL;
1833
1834         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1835         if (for_part)
1836                 bdev->bd_part_count--;
1837
1838         if (!--bdev->bd_openers) {
1839                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1840                 sync_blockdev(bdev);
1841                 kill_bdev(bdev);
1842
1843                 bdev_write_inode(bdev);
1844         }
1845         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1846                 if (disk->fops->release)
1847                         disk->fops->release(disk, mode);
1848         }
1849         if (!bdev->bd_openers) {
1850                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1851                 bdev->bd_part = NULL;
1852                 bdev->bd_disk = NULL;
1853                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1854                         victim = bdev->bd_contains;
1855                 bdev->bd_contains = NULL;
1856
1857                 put_disk_and_module(disk);
1858         }
1859         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1860         bdput(bdev);
1861         if (victim)
1862                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1863 }
1864
1865 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1866 {
1867         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1868
1869         if (mode & FMODE_EXCL) {
1870                 bool bdev_free;
1871
1872                 /*
1873                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1874                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1875                  * synchronize disk_holder unlinking.
1876                  */
1877                 spin_lock(&bdev_lock);
1878
1879                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1880                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1881
1882                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1883                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1884                         bdev->bd_holder = NULL;
1885                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1886                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1887
1888                 spin_unlock(&bdev_lock);
1889
1890                 /*
1891                  * If this was the last claim, remove holder link and
1892                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1893                  */
1894                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1895                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1896                         bdev->bd_write_holder = false;
1897                 }
1898         }
1899
1900         /*
1901          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1902          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1903          * from userland - e.g. eject(1).
1904          */
1905         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1906
1907         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1908
1909         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1910 }
1911 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1912
1913 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1914 {
1915         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1916         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1917         return 0;
1918 }
1919
1920 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1921 {
1922         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1923         fmode_t mode = file->f_mode;
1924
1925         /*
1926          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1927          * to updated it before every ioctl.
1928          */
1929         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1930                 mode |= FMODE_NDELAY;
1931         else
1932                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1933
1934         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1939  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1940  *
1941  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1942  * use.
1943  */
1944 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1945 {
1946         struct file *file = iocb->ki_filp;
1947         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1948         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1949         struct blk_plug plug;
1950         ssize_t ret;
1951
1952         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1953                 return -EPERM;
1954
1955         if (!iov_iter_count(from))
1956                 return 0;
1957
1958         if (iocb->ki_pos >= size)
1959                 return -ENOSPC;
1960
1961         if ((iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_DIRECT)) == IOCB_NOWAIT)
1962                 return -EOPNOTSUPP;
1963
1964         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1965
1966         blk_start_plug(&plug);
1967         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1968         if (ret > 0)
1969                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1970         blk_finish_plug(&plug);
1971         return ret;
1972 }
1973 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1974
1975 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1976 {
1977         struct file *file = iocb->ki_filp;
1978         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1979         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1980         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1981
1982         if (pos >= size)
1983                 return 0;
1984
1985         size -= pos;
1986         iov_iter_truncate(to, size);
1987         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1988 }
1989 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1990
1991 /*
1992  * Try to release a page associated with block device when the system
1993  * is under memory pressure.
1994  */
1995 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1996 {
1997         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1998
1999         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
2000                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
2001
2002         return try_to_free_buffers(page);
2003 }
2004
2005 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
2006                              struct writeback_control *wbc)
2007 {
2008         return generic_writepages(mapping, wbc);
2009 }
2010
2011 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
2012         .readpage       = blkdev_readpage,
2013         .readpages      = blkdev_readpages,
2014         .writepage      = blkdev_writepage,
2015         .write_begin    = blkdev_write_begin,
2016         .write_end      = blkdev_write_end,
2017         .writepages     = blkdev_writepages,
2018         .releasepage    = blkdev_releasepage,
2019         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
2020         .migratepage    = buffer_migrate_page_norefs,
2021         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
2022 };
2023
2024 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
2025                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
2026                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
2027
2028 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
2029                              loff_t len)
2030 {
2031         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
2032         struct address_space *mapping;
2033         loff_t end = start + len - 1;
2034         loff_t isize;
2035         int error;
2036
2037         /* Fail if we don't recognize the flags. */
2038         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
2039                 return -EOPNOTSUPP;
2040
2041         /* Don't go off the end of the device. */
2042         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
2043         if (start >= isize)
2044                 return -EINVAL;
2045         if (end >= isize) {
2046                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
2047                         len = isize - start;
2048                         end = start + len - 1;
2049                 } else
2050                         return -EINVAL;
2051         }
2052
2053         /*
2054          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
2055          */
2056         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
2057                 return -EINVAL;
2058
2059         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
2060         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
2061         truncate_inode_pages_range(mapping, start, end);
2062
2063         switch (mode) {
2064         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
2065         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2066                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2067                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
2068                 break;
2069         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2070                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2071                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
2072                 break;
2073         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
2074                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2075                                              GFP_KERNEL, 0);
2076                 break;
2077         default:
2078                 return -EOPNOTSUPP;
2079         }
2080         if (error)
2081                 return error;
2082
2083         /*
2084          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2085          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2086          * inclusive, so the rounding here is safe.
2087          */
2088         return invalidate_inode_pages2_range(mapping,
2089                                              start >> PAGE_SHIFT,
2090                                              end >> PAGE_SHIFT);
2091 }
2092
2093 const struct file_operations def_blk_fops = {
2094         .open           = blkdev_open,
2095         .release        = blkdev_close,
2096         .llseek         = block_llseek,
2097         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2098         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2099         .iopoll         = blkdev_iopoll,
2100         .mmap           = generic_file_mmap,
2101         .fsync          = blkdev_fsync,
2102         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2103 #ifdef CONFIG_COMPAT
2104         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2105 #endif
2106         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2107         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2108         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2109 };
2110
2111 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
2112 {
2113         int res;
2114         mm_segment_t old_fs = get_fs();
2115         set_fs(KERNEL_DS);
2116         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
2117         set_fs(old_fs);
2118         return res;
2119 }
2120
2121 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
2122
2123 /**
2124  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2125  * @pathname:   special file representing the block device
2126  *
2127  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2128  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2129  * otherwise.
2130  */
2131 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2132 {
2133         struct block_device *bdev;
2134         struct inode *inode;
2135         struct path path;
2136         int error;
2137
2138         if (!pathname || !*pathname)
2139                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2140
2141         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2142         if (error)
2143                 return ERR_PTR(error);
2144
2145         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2146         error = -ENOTBLK;
2147         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2148                 goto fail;
2149         error = -EACCES;
2150         if (!may_open_dev(&path))
2151                 goto fail;
2152         error = -ENOMEM;
2153         bdev = bd_acquire(inode);
2154         if (!bdev)
2155                 goto fail;
2156 out:
2157         path_put(&path);
2158         return bdev;
2159 fail:
2160         bdev = ERR_PTR(error);
2161         goto out;
2162 }
2163 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2164
2165 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2166 {
2167         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2168         int res = 0;
2169
2170         if (sb) {
2171                 /*
2172                  * no need to lock the super, get_super holds the
2173                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2174                  * under us (->put_super runs with the write lock
2175                  * hold).
2176                  */
2177                 shrink_dcache_sb(sb);
2178                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2179                 drop_super(sb);
2180         }
2181         invalidate_bdev(bdev);
2182         return res;
2183 }
2184 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2185
2186 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2187 {
2188         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2189
2190         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2191         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2192                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2193                 struct block_device *bdev;
2194
2195                 spin_lock(&inode->i_lock);
2196                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2197                     mapping->nrpages == 0) {
2198                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2199                         continue;
2200                 }
2201                 __iget(inode);
2202                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2203                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2204                 /*
2205                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2206                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2207                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2208                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2209                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2210                  * later.
2211                  */
2212                 iput(old_inode);
2213                 old_inode = inode;
2214                 bdev = I_BDEV(inode);
2215
2216                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2217                 if (bdev->bd_openers)
2218                         func(bdev, arg);
2219                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2220
2221                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2222         }
2223         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2224         iput(old_inode);
2225 }