Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/sparc
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / super.c
1 /*
2  *  linux/fs/super.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  super.c contains code to handle: - mount structures
7  *                                   - super-block tables
8  *                                   - filesystem drivers list
9  *                                   - mount system call
10  *                                   - umount system call
11  *                                   - ustat system call
12  *
13  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
14  *
15  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
16  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
17  *  Added options to /proc/mounts:
18  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
19  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
20  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
21  */
22
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/blkdev.h>
26 #include <linux/mount.h>
27 #include <linux/security.h>
28 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
29 #include <linux/idr.h>
30 #include <linux/mutex.h>
31 #include <linux/backing-dev.h>
32 #include <linux/rculist_bl.h>
33 #include <linux/cleancache.h>
34 #include <linux/fsnotify.h>
35 #include <linux/lockdep.h>
36 #include "internal.h"
37
38
39 static LIST_HEAD(super_blocks);
40 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
41
42 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
43         "sb_writers",
44         "sb_pagefaults",
45         "sb_internal",
46 };
47
48 /*
49  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
50  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
51  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
52  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
53  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
54  */
55 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
56                                       struct shrink_control *sc)
57 {
58         struct super_block *sb;
59         long    fs_objects = 0;
60         long    total_objects;
61         long    freed = 0;
62         long    dentries;
63         long    inodes;
64
65         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
66
67         /*
68          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
69          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
70          */
71         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
72                 return SHRINK_STOP;
73
74         if (!trylock_super(sb))
75                 return SHRINK_STOP;
76
77         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
78                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
79
80         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
81         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
82         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
83         if (!total_objects)
84                 total_objects = 1;
85
86         /* proportion the scan between the caches */
87         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
88         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
89         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
90
91         /*
92          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
93          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
94          *
95          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
96          * accounting uses this to fully empty the caches.
97          */
98         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
99         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
100         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
101         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
102
103         if (fs_objects) {
104                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
105                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
106         }
107
108         up_read(&sb->s_umount);
109         return freed;
110 }
111
112 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
113                                        struct shrink_control *sc)
114 {
115         struct super_block *sb;
116         long    total_objects = 0;
117
118         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
119
120         /*
121          * Don't call trylock_super as it is a potential
122          * scalability bottleneck. The counts could get updated
123          * between super_cache_count and super_cache_scan anyway.
124          * Call to super_cache_count with shrinker_rwsem held
125          * ensures the safety of call to list_lru_shrink_count() and
126          * s_op->nr_cached_objects().
127          */
128         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
129                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
130
131         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
132         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
133
134         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
135         return total_objects;
136 }
137
138 /**
139  *      destroy_super   -       frees a superblock
140  *      @s: superblock to free
141  *
142  *      Frees a superblock.
143  */
144 static void destroy_super(struct super_block *s)
145 {
146         int i;
147         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
148         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
149         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
150                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
151         security_sb_free(s);
152         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
153         kfree(s->s_subtype);
154         kfree(s->s_options);
155         kfree_rcu(s, rcu);
156 }
157
158 /**
159  *      alloc_super     -       create new superblock
160  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
161  *      @flags: the mount flags
162  *
163  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
164  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
165  */
166 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
167 {
168         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
169         static const struct super_operations default_op;
170         int i;
171
172         if (!s)
173                 return NULL;
174
175         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
176
177         if (security_sb_alloc(s))
178                 goto fail;
179
180         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
181                 if (percpu_counter_init(&s->s_writers.counter[i], 0,
182                                         GFP_KERNEL) < 0)
183                         goto fail;
184                 lockdep_init_map(&s->s_writers.lock_map[i], sb_writers_name[i],
185                                  &type->s_writers_key[i], 0);
186         }
187         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait);
188         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
189         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
190         s->s_flags = flags;
191         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
192         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
193         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
194
195         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru))
196                 goto fail;
197         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru))
198                 goto fail;
199
200         init_rwsem(&s->s_umount);
201         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
202         /*
203          * sget() can have s_umount recursion.
204          *
205          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
206          * one (this one), and tries again to find a suitable old
207          * one.
208          *
209          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
210          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
211          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
212          * risk of deadlocks.
213          *
214          * Annotate this by putting this lock in a different
215          * subclass.
216          */
217         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
218         s->s_count = 1;
219         atomic_set(&s->s_active, 1);
220         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
221         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
222         mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
223         mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
224         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
225         s->s_op = &default_op;
226         s->s_time_gran = 1000000000;
227         s->cleancache_poolid = -1;
228
229         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
230         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
231         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
232         s->s_shrink.batch = 1024;
233         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
234         return s;
235
236 fail:
237         destroy_super(s);
238         return NULL;
239 }
240
241 /* Superblock refcounting  */
242
243 /*
244  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
245  */
246 static void __put_super(struct super_block *sb)
247 {
248         if (!--sb->s_count) {
249                 list_del_init(&sb->s_list);
250                 destroy_super(sb);
251         }
252 }
253
254 /**
255  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
256  *      @sb: superblock in question
257  *
258  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
259  *      references left.
260  */
261 static void put_super(struct super_block *sb)
262 {
263         spin_lock(&sb_lock);
264         __put_super(sb);
265         spin_unlock(&sb_lock);
266 }
267
268
269 /**
270  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
271  *      @s: superblock to deactivate
272  *
273  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
274  *      one if there is no other active references left.  In that case we
275  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
276  *      had just acquired.
277  *
278  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
279  */
280 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
281 {
282         struct file_system_type *fs = s->s_type;
283         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
284                 cleancache_invalidate_fs(s);
285                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
286                 fs->kill_sb(s);
287
288                 /*
289                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
290                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
291                  * the lru lists right now.
292                  */
293                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
294                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
295
296                 put_filesystem(fs);
297                 put_super(s);
298         } else {
299                 up_write(&s->s_umount);
300         }
301 }
302
303 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
304
305 /**
306  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
307  *      @s: superblock to deactivate
308  *
309  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
310  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
311  *      lock will be acquired prior to that.
312  */
313 void deactivate_super(struct super_block *s)
314 {
315         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
316                 down_write(&s->s_umount);
317                 deactivate_locked_super(s);
318         }
319 }
320
321 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
322
323 /**
324  *      grab_super - acquire an active reference
325  *      @s: reference we are trying to make active
326  *
327  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
328  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
329  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
330  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
331  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
332  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
333  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
334  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
335  */
336 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
337 {
338         s->s_count++;
339         spin_unlock(&sb_lock);
340         down_write(&s->s_umount);
341         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
342                 put_super(s);
343                 return 1;
344         }
345         up_write(&s->s_umount);
346         put_super(s);
347         return 0;
348 }
349
350 /*
351  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
352  *      @sb: reference we are trying to grab
353  *
354  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
355  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
356  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
357  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
358  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
359  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
360  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
361  *
362  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
363  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
364  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
365  *      it's very much not a general-purpose interface.
366  */
367 bool trylock_super(struct super_block *sb)
368 {
369         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
370                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
371                     sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
372                         return true;
373                 up_read(&sb->s_umount);
374         }
375
376         return false;
377 }
378
379 /**
380  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
381  *      @sb: superblock to kill
382  *
383  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
384  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
385  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
386  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
387  *      taken care of and do not need specific handling.
388  *
389  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
390  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
391  *      change the attachments of dentries to inodes.
392  */
393 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
394 {
395         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
396
397         if (sb->s_root) {
398                 shrink_dcache_for_umount(sb);
399                 sync_filesystem(sb);
400                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
401
402                 fsnotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
403
404                 evict_inodes(sb);
405
406                 if (sb->s_dio_done_wq) {
407                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
408                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
409                 }
410
411                 if (sop->put_super)
412                         sop->put_super(sb);
413
414                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
415                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
416                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
417                            sb->s_id);
418                 }
419         }
420         spin_lock(&sb_lock);
421         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
422         hlist_del_init(&sb->s_instances);
423         spin_unlock(&sb_lock);
424         up_write(&sb->s_umount);
425 }
426
427 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
428
429 /**
430  *      sget    -       find or create a superblock
431  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
432  *      @test:  comparison callback
433  *      @set:   setup callback
434  *      @flags: mount flags
435  *      @data:  argument to each of them
436  */
437 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
438                         int (*test)(struct super_block *,void *),
439                         int (*set)(struct super_block *,void *),
440                         int flags,
441                         void *data)
442 {
443         struct super_block *s = NULL;
444         struct super_block *old;
445         int err;
446
447 retry:
448         spin_lock(&sb_lock);
449         if (test) {
450                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
451                         if (!test(old, data))
452                                 continue;
453                         if (!grab_super(old))
454                                 goto retry;
455                         if (s) {
456                                 up_write(&s->s_umount);
457                                 destroy_super(s);
458                                 s = NULL;
459                         }
460                         return old;
461                 }
462         }
463         if (!s) {
464                 spin_unlock(&sb_lock);
465                 s = alloc_super(type, flags);
466                 if (!s)
467                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
468                 goto retry;
469         }
470                 
471         err = set(s, data);
472         if (err) {
473                 spin_unlock(&sb_lock);
474                 up_write(&s->s_umount);
475                 destroy_super(s);
476                 return ERR_PTR(err);
477         }
478         s->s_type = type;
479         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
480         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
481         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
482         spin_unlock(&sb_lock);
483         get_filesystem(type);
484         register_shrinker(&s->s_shrink);
485         return s;
486 }
487
488 EXPORT_SYMBOL(sget);
489
490 void drop_super(struct super_block *sb)
491 {
492         up_read(&sb->s_umount);
493         put_super(sb);
494 }
495
496 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
497
498 /**
499  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
500  *      @f: function to call
501  *      @arg: argument to pass to it
502  *
503  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
504  *      locked superblock and given argument.
505  */
506 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
507 {
508         struct super_block *sb, *p = NULL;
509
510         spin_lock(&sb_lock);
511         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
512                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
513                         continue;
514                 sb->s_count++;
515                 spin_unlock(&sb_lock);
516
517                 down_read(&sb->s_umount);
518                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
519                         f(sb, arg);
520                 up_read(&sb->s_umount);
521
522                 spin_lock(&sb_lock);
523                 if (p)
524                         __put_super(p);
525                 p = sb;
526         }
527         if (p)
528                 __put_super(p);
529         spin_unlock(&sb_lock);
530 }
531
532 /**
533  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
534  *      @type: fs type
535  *      @f: function to call
536  *      @arg: argument to pass to it
537  *
538  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
539  *      locked superblock and given argument.
540  */
541 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
542         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
543 {
544         struct super_block *sb, *p = NULL;
545
546         spin_lock(&sb_lock);
547         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
548                 sb->s_count++;
549                 spin_unlock(&sb_lock);
550
551                 down_read(&sb->s_umount);
552                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
553                         f(sb, arg);
554                 up_read(&sb->s_umount);
555
556                 spin_lock(&sb_lock);
557                 if (p)
558                         __put_super(p);
559                 p = sb;
560         }
561         if (p)
562                 __put_super(p);
563         spin_unlock(&sb_lock);
564 }
565
566 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
567
568 /**
569  *      get_super - get the superblock of a device
570  *      @bdev: device to get the superblock for
571  *      
572  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
573  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
574  */
575
576 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
577 {
578         struct super_block *sb;
579
580         if (!bdev)
581                 return NULL;
582
583         spin_lock(&sb_lock);
584 rescan:
585         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
586                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
587                         continue;
588                 if (sb->s_bdev == bdev) {
589                         sb->s_count++;
590                         spin_unlock(&sb_lock);
591                         down_read(&sb->s_umount);
592                         /* still alive? */
593                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
594                                 return sb;
595                         up_read(&sb->s_umount);
596                         /* nope, got unmounted */
597                         spin_lock(&sb_lock);
598                         __put_super(sb);
599                         goto rescan;
600                 }
601         }
602         spin_unlock(&sb_lock);
603         return NULL;
604 }
605
606 EXPORT_SYMBOL(get_super);
607
608 /**
609  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
610  *      @bdev: device to get the superblock for
611  *
612  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
613  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
614  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
615  *      is found.
616  */
617 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
618 {
619         while (1) {
620                 struct super_block *s = get_super(bdev);
621                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
622                         return s;
623                 up_read(&s->s_umount);
624                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
625                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
626                 put_super(s);
627         }
628 }
629 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
630
631 /**
632  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
633  * @bdev: device to get the superblock for
634  *
635  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
636  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
637  * reference or %NULL if none was found.
638  */
639 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
640 {
641         struct super_block *sb;
642
643         if (!bdev)
644                 return NULL;
645
646 restart:
647         spin_lock(&sb_lock);
648         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
649                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
650                         continue;
651                 if (sb->s_bdev == bdev) {
652                         if (!grab_super(sb))
653                                 goto restart;
654                         up_write(&sb->s_umount);
655                         return sb;
656                 }
657         }
658         spin_unlock(&sb_lock);
659         return NULL;
660 }
661  
662 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
663 {
664         struct super_block *sb;
665
666         spin_lock(&sb_lock);
667 rescan:
668         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
669                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
670                         continue;
671                 if (sb->s_dev ==  dev) {
672                         sb->s_count++;
673                         spin_unlock(&sb_lock);
674                         down_read(&sb->s_umount);
675                         /* still alive? */
676                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
677                                 return sb;
678                         up_read(&sb->s_umount);
679                         /* nope, got unmounted */
680                         spin_lock(&sb_lock);
681                         __put_super(sb);
682                         goto rescan;
683                 }
684         }
685         spin_unlock(&sb_lock);
686         return NULL;
687 }
688
689 /**
690  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
691  *      @sb:    superblock in question
692  *      @flags: numeric part of options
693  *      @data:  the rest of options
694  *      @force: whether or not to force the change
695  *
696  *      Alters the mount options of a mounted file system.
697  */
698 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
699 {
700         int retval;
701         int remount_ro;
702
703         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
704                 return -EBUSY;
705
706 #ifdef CONFIG_BLOCK
707         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
708                 return -EACCES;
709 #endif
710
711         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
712
713         if (remount_ro) {
714                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
715                         up_write(&sb->s_umount);
716                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
717                         down_write(&sb->s_umount);
718                         if (!sb->s_root)
719                                 return 0;
720                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
721                                 return -EBUSY;
722                         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
723                 }
724         }
725         shrink_dcache_sb(sb);
726
727         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
728            make sure there are no rw files opened */
729         if (remount_ro) {
730                 if (force) {
731                         sb->s_readonly_remount = 1;
732                         smp_wmb();
733                 } else {
734                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
735                         if (retval)
736                                 return retval;
737                 }
738         }
739
740         if (sb->s_op->remount_fs) {
741                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
742                 if (retval) {
743                         if (!force)
744                                 goto cancel_readonly;
745                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
746                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
747                              sb->s_type->name, retval);
748                 }
749         }
750         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
751         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
752         smp_wmb();
753         sb->s_readonly_remount = 0;
754
755         /*
756          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
757          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
758          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
759          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
760          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
761          * effort at coherency.
762          */
763         if (remount_ro && sb->s_bdev)
764                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
765         return 0;
766
767 cancel_readonly:
768         sb->s_readonly_remount = 0;
769         return retval;
770 }
771
772 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
773 {
774         struct super_block *sb, *p = NULL;
775
776         spin_lock(&sb_lock);
777         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
778                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
779                         continue;
780                 sb->s_count++;
781                 spin_unlock(&sb_lock);
782                 down_write(&sb->s_umount);
783                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
784                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
785                         /*
786                          * What lock protects sb->s_flags??
787                          */
788                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
789                 }
790                 up_write(&sb->s_umount);
791                 spin_lock(&sb_lock);
792                 if (p)
793                         __put_super(p);
794                 p = sb;
795         }
796         if (p)
797                 __put_super(p);
798         spin_unlock(&sb_lock);
799         kfree(work);
800         printk("Emergency Remount complete\n");
801 }
802
803 void emergency_remount(void)
804 {
805         struct work_struct *work;
806
807         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
808         if (work) {
809                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
810                 schedule_work(work);
811         }
812 }
813
814 /*
815  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
816  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
817  */
818
819 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
820 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
821 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
822  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
823  */
824 static int unnamed_dev_start = 1;
825
826 int get_anon_bdev(dev_t *p)
827 {
828         int dev;
829         int error;
830
831  retry:
832         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
833                 return -ENOMEM;
834         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
835         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
836         if (!error)
837                 unnamed_dev_start = dev + 1;
838         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
839         if (error == -EAGAIN)
840                 /* We raced and lost with another CPU. */
841                 goto retry;
842         else if (error)
843                 return -EAGAIN;
844
845         if (dev == (1 << MINORBITS)) {
846                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
847                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
848                 if (unnamed_dev_start > dev)
849                         unnamed_dev_start = dev;
850                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
851                 return -EMFILE;
852         }
853         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
854         return 0;
855 }
856 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
857
858 void free_anon_bdev(dev_t dev)
859 {
860         int slot = MINOR(dev);
861         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
862         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
863         if (slot < unnamed_dev_start)
864                 unnamed_dev_start = slot;
865         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
866 }
867 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
868
869 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
870 {
871         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
872 }
873
874 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
875
876 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
877 {
878         dev_t dev = sb->s_dev;
879         generic_shutdown_super(sb);
880         free_anon_bdev(dev);
881 }
882
883 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
884
885 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
886 {
887         if (sb->s_root)
888                 d_genocide(sb->s_root);
889         kill_anon_super(sb);
890 }
891
892 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
893
894 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
895 {
896         return sb->s_fs_info == data;
897 }
898
899 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
900 {
901         sb->s_fs_info = data;
902         return set_anon_super(sb, NULL);
903 }
904
905 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
906         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
907 {
908         struct super_block *sb;
909
910         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
911         if (IS_ERR(sb))
912                 return ERR_CAST(sb);
913
914         if (!sb->s_root) {
915                 int err;
916                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
917                 if (err) {
918                         deactivate_locked_super(sb);
919                         return ERR_PTR(err);
920                 }
921
922                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
923         }
924
925         return dget(sb->s_root);
926 }
927
928 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
929
930 #ifdef CONFIG_BLOCK
931 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
932 {
933         s->s_bdev = data;
934         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
935
936         /*
937          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
938          * overwrite this in ->fill_super()
939          */
940         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
941         return 0;
942 }
943
944 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
945 {
946         return (void *)s->s_bdev == data;
947 }
948
949 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
950         int flags, const char *dev_name, void *data,
951         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
952 {
953         struct block_device *bdev;
954         struct super_block *s;
955         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
956         int error = 0;
957
958         if (!(flags & MS_RDONLY))
959                 mode |= FMODE_WRITE;
960
961         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
962         if (IS_ERR(bdev))
963                 return ERR_CAST(bdev);
964
965         /*
966          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
967          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
968          * while we are mounting
969          */
970         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
971         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
972                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
973                 error = -EBUSY;
974                 goto error_bdev;
975         }
976         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
977                  bdev);
978         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
979         if (IS_ERR(s))
980                 goto error_s;
981
982         if (s->s_root) {
983                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
984                         deactivate_locked_super(s);
985                         error = -EBUSY;
986                         goto error_bdev;
987                 }
988
989                 /*
990                  * s_umount nests inside bd_mutex during
991                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
992                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
993                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
994                  * holding an active reference.
995                  */
996                 up_write(&s->s_umount);
997                 blkdev_put(bdev, mode);
998                 down_write(&s->s_umount);
999         } else {
1000                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1001
1002                 s->s_mode = mode;
1003                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
1004                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1005                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1006                 if (error) {
1007                         deactivate_locked_super(s);
1008                         goto error;
1009                 }
1010
1011                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1012                 bdev->bd_super = s;
1013         }
1014
1015         return dget(s->s_root);
1016
1017 error_s:
1018         error = PTR_ERR(s);
1019 error_bdev:
1020         blkdev_put(bdev, mode);
1021 error:
1022         return ERR_PTR(error);
1023 }
1024 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1025
1026 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1027 {
1028         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1029         fmode_t mode = sb->s_mode;
1030
1031         bdev->bd_super = NULL;
1032         generic_shutdown_super(sb);
1033         sync_blockdev(bdev);
1034         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1035         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1036 }
1037
1038 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1039 #endif
1040
1041 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1042         int flags, void *data,
1043         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1044 {
1045         int error;
1046         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1047
1048         if (IS_ERR(s))
1049                 return ERR_CAST(s);
1050
1051         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1052         if (error) {
1053                 deactivate_locked_super(s);
1054                 return ERR_PTR(error);
1055         }
1056         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1057         return dget(s->s_root);
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1060
1061 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1062 {
1063         return 1;
1064 }
1065
1066 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1067         int flags, void *data,
1068         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1069 {
1070         struct super_block *s;
1071         int error;
1072
1073         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1074         if (IS_ERR(s))
1075                 return ERR_CAST(s);
1076         if (!s->s_root) {
1077                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1078                 if (error) {
1079                         deactivate_locked_super(s);
1080                         return ERR_PTR(error);
1081                 }
1082                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1083         } else {
1084                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1085         }
1086         return dget(s->s_root);
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1089
1090 struct dentry *
1091 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1092 {
1093         struct dentry *root;
1094         struct super_block *sb;
1095         char *secdata = NULL;
1096         int error = -ENOMEM;
1097
1098         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1099                 secdata = alloc_secdata();
1100                 if (!secdata)
1101                         goto out;
1102
1103                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1104                 if (error)
1105                         goto out_free_secdata;
1106         }
1107
1108         root = type->mount(type, flags, name, data);
1109         if (IS_ERR(root)) {
1110                 error = PTR_ERR(root);
1111                 goto out_free_secdata;
1112         }
1113         sb = root->d_sb;
1114         BUG_ON(!sb);
1115         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1116         sb->s_flags |= MS_BORN;
1117
1118         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1119         if (error)
1120                 goto out_sb;
1121
1122         /*
1123          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1124          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1125          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1126          * violate this rule.
1127          */
1128         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1129                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1130
1131         up_write(&sb->s_umount);
1132         free_secdata(secdata);
1133         return root;
1134 out_sb:
1135         dput(root);
1136         deactivate_locked_super(sb);
1137 out_free_secdata:
1138         free_secdata(secdata);
1139 out:
1140         return ERR_PTR(error);
1141 }
1142
1143 /*
1144  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1145  * instead.
1146  */
1147 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1148 {
1149         percpu_counter_dec(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1150         /*
1151          * Make sure s_writers are updated before we wake up waiters in
1152          * freeze_super().
1153          */
1154         smp_mb();
1155         if (waitqueue_active(&sb->s_writers.wait))
1156                 wake_up(&sb->s_writers.wait);
1157         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _RET_IP_);
1158 }
1159 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1160
1161 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1162 /*
1163  * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing but
1164  * it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze protection
1165  * works as getting a read lock but there are subtle problems. XFS for example
1166  * gets freeze protection on internal level twice in some cases, which is OK
1167  * only because we already hold a freeze protection also on higher level. Due
1168  * to these cases we have to tell lockdep we are doing trylock when we
1169  * already hold a freeze protection for a higher freeze level.
1170  */
1171 static void acquire_freeze_lock(struct super_block *sb, int level, bool trylock,
1172                                 unsigned long ip)
1173 {
1174         int i;
1175
1176         if (!trylock) {
1177                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1178                         if (lock_is_held(&sb->s_writers.lock_map[i])) {
1179                                 trylock = true;
1180                                 break;
1181                         }
1182         }
1183         rwsem_acquire_read(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, trylock, ip);
1184 }
1185 #endif
1186
1187 /*
1188  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1189  * instead.
1190  */
1191 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1192 {
1193 retry:
1194         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1195                 if (!wait)
1196                         return 0;
1197                 wait_event(sb->s_writers.wait_unfrozen,
1198                            sb->s_writers.frozen < level);
1199         }
1200
1201 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1202         acquire_freeze_lock(sb, level, !wait, _RET_IP_);
1203 #endif
1204         percpu_counter_inc(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1205         /*
1206          * Make sure counter is updated before we check for frozen.
1207          * freeze_super() first sets frozen and then checks the counter.
1208          */
1209         smp_mb();
1210         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1211                 __sb_end_write(sb, level);
1212                 goto retry;
1213         }
1214         return 1;
1215 }
1216 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1217
1218 /**
1219  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1220  * @sb: the super for which we wait
1221  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1222  *
1223  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1224  * system. Caller of this function should make sure there can be no new writers
1225  * of type @level before calling this function. Otherwise this function can
1226  * livelock.
1227  */
1228 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1229 {
1230         s64 writers;
1231
1232         /*
1233          * We just cycle-through lockdep here so that it does not complain
1234          * about returning with lock to userspace
1235          */
1236         rwsem_acquire(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, 0, _THIS_IP_);
1237         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _THIS_IP_);
1238
1239         do {
1240                 DEFINE_WAIT(wait);
1241
1242                 /*
1243                  * We use a barrier in prepare_to_wait() to separate setting
1244                  * of frozen and checking of the counter
1245                  */
1246                 prepare_to_wait(&sb->s_writers.wait, &wait,
1247                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1248
1249                 writers = percpu_counter_sum(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1250                 if (writers)
1251                         schedule();
1252
1253                 finish_wait(&sb->s_writers.wait, &wait);
1254         } while (writers);
1255 }
1256
1257 /**
1258  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1259  * @sb: the super to lock
1260  *
1261  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1262  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1263  * -EBUSY.
1264  *
1265  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1266  *
1267  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1268  *
1269  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1270  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1271  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1272  *
1273  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1274  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1275  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1276  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1277  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1278  * sync is running).
1279  *
1280  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1281  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1282  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1283  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1284  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1285  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1286  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1287  *
1288  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1289  */
1290 int freeze_super(struct super_block *sb)
1291 {
1292         int ret;
1293
1294         atomic_inc(&sb->s_active);
1295         down_write(&sb->s_umount);
1296         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1297                 deactivate_locked_super(sb);
1298                 return -EBUSY;
1299         }
1300
1301         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1302                 up_write(&sb->s_umount);
1303                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1304         }
1305
1306         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1307                 /* Nothing to do really... */
1308                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1309                 up_write(&sb->s_umount);
1310                 return 0;
1311         }
1312
1313         /* From now on, no new normal writers can start */
1314         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1315         smp_wmb();
1316
1317         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1318         up_write(&sb->s_umount);
1319
1320         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1321
1322         /* Now we go and block page faults... */
1323         down_write(&sb->s_umount);
1324         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1325         smp_wmb();
1326
1327         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1328
1329         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1330         sync_filesystem(sb);
1331
1332         /* Now wait for internal filesystem counter */
1333         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1334         smp_wmb();
1335         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1336
1337         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1338                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1339                 if (ret) {
1340                         printk(KERN_ERR
1341                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1342                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1343                         smp_wmb();
1344                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1345                         deactivate_locked_super(sb);
1346                         return ret;
1347                 }
1348         }
1349         /*
1350          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1351          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1352          */
1353         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1354         up_write(&sb->s_umount);
1355         return 0;
1356 }
1357 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1358
1359 /**
1360  * thaw_super -- unlock filesystem
1361  * @sb: the super to thaw
1362  *
1363  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1364  */
1365 int thaw_super(struct super_block *sb)
1366 {
1367         int error;
1368
1369         down_write(&sb->s_umount);
1370         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1371                 up_write(&sb->s_umount);
1372                 return -EINVAL;
1373         }
1374
1375         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
1376                 goto out;
1377
1378         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1379                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1380                 if (error) {
1381                         printk(KERN_ERR
1382                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1383                         up_write(&sb->s_umount);
1384                         return error;
1385                 }
1386         }
1387
1388 out:
1389         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1390         smp_wmb();
1391         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1392         deactivate_locked_super(sb);
1393
1394         return 0;
1395 }
1396 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);