Merge tag 'libnvdimm-fix-5.3-rc8' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / super.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/super.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  super.c contains code to handle: - mount structures
8  *                                   - super-block tables
9  *                                   - filesystem drivers list
10  *                                   - mount system call
11  *                                   - umount system call
12  *                                   - ustat system call
13  *
14  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
15  *
16  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
17  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
18  *  Added options to /proc/mounts:
19  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
20  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
21  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
22  */
23
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include <linux/user_namespace.h>
38 #include <linux/fs_context.h>
39 #include <uapi/linux/mount.h>
40 #include "internal.h"
41
42 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb);
43
44 static LIST_HEAD(super_blocks);
45 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
46
47 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
48         "sb_writers",
49         "sb_pagefaults",
50         "sb_internal",
51 };
52
53 /*
54  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
55  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
56  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
57  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
58  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
59  */
60 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
61                                       struct shrink_control *sc)
62 {
63         struct super_block *sb;
64         long    fs_objects = 0;
65         long    total_objects;
66         long    freed = 0;
67         long    dentries;
68         long    inodes;
69
70         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
71
72         /*
73          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
74          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
75          */
76         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
77                 return SHRINK_STOP;
78
79         if (!trylock_super(sb))
80                 return SHRINK_STOP;
81
82         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
83                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
84
85         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
86         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
87         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
88         if (!total_objects)
89                 total_objects = 1;
90
91         /* proportion the scan between the caches */
92         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
93         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
94         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
95
96         /*
97          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
98          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
99          *
100          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
101          * accounting uses this to fully empty the caches.
102          */
103         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
104         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
105         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
106         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
107
108         if (fs_objects) {
109                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
110                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
111         }
112
113         up_read(&sb->s_umount);
114         return freed;
115 }
116
117 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
118                                        struct shrink_control *sc)
119 {
120         struct super_block *sb;
121         long    total_objects = 0;
122
123         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
124
125         /*
126          * We don't call trylock_super() here as it is a scalability bottleneck,
127          * so we're exposed to partial setup state. The shrinker rwsem does not
128          * protect filesystem operations backing list_lru_shrink_count() or
129          * s_op->nr_cached_objects(). Counts can change between
130          * super_cache_count and super_cache_scan, so we really don't need locks
131          * here.
132          *
133          * However, if we are currently mounting the superblock, the underlying
134          * filesystem might be in a state of partial construction and hence it
135          * is dangerous to access it.  trylock_super() uses a SB_BORN check to
136          * avoid this situation, so do the same here. The memory barrier is
137          * matched with the one in mount_fs() as we don't hold locks here.
138          */
139         if (!(sb->s_flags & SB_BORN))
140                 return 0;
141         smp_rmb();
142
143         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
144                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
145
146         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
147         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
148
149         if (!total_objects)
150                 return SHRINK_EMPTY;
151
152         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
153         return total_objects;
154 }
155
156 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
157 {
158         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
159                                                         destroy_work);
160         int i;
161
162         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
163                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
164         kfree(s);
165 }
166
167 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
168 {
169         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
170         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
171         schedule_work(&s->destroy_work);
172 }
173
174 /* Free a superblock that has never been seen by anyone */
175 static void destroy_unused_super(struct super_block *s)
176 {
177         if (!s)
178                 return;
179         up_write(&s->s_umount);
180         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
181         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
182         security_sb_free(s);
183         put_user_ns(s->s_user_ns);
184         kfree(s->s_subtype);
185         free_prealloced_shrinker(&s->s_shrink);
186         /* no delays needed */
187         destroy_super_work(&s->destroy_work);
188 }
189
190 /**
191  *      alloc_super     -       create new superblock
192  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
193  *      @flags: the mount flags
194  *      @user_ns: User namespace for the super_block
195  *
196  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
197  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
198  */
199 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
200                                        struct user_namespace *user_ns)
201 {
202         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
203         static const struct super_operations default_op;
204         int i;
205
206         if (!s)
207                 return NULL;
208
209         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
210         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
211         init_rwsem(&s->s_umount);
212         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
213         /*
214          * sget() can have s_umount recursion.
215          *
216          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
217          * one (this one), and tries again to find a suitable old
218          * one.
219          *
220          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
221          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
222          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
223          * risk of deadlocks.
224          *
225          * Annotate this by putting this lock in a different
226          * subclass.
227          */
228         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
229
230         if (security_sb_alloc(s))
231                 goto fail;
232
233         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
234                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
235                                         sb_writers_name[i],
236                                         &type->s_writers_key[i]))
237                         goto fail;
238         }
239         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
240         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
241         s->s_flags = flags;
242         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
243                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
244         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
245         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_roots);
246         mutex_init(&s->s_sync_lock);
247         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
248         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
249         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
250         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
251
252         s->s_count = 1;
253         atomic_set(&s->s_active, 1);
254         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
255         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
256         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
257         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
258         s->s_op = &default_op;
259         s->s_time_gran = 1000000000;
260         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
261
262         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
263         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
264         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
265         s->s_shrink.batch = 1024;
266         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
267         if (prealloc_shrinker(&s->s_shrink))
268                 goto fail;
269         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru, &s->s_shrink))
270                 goto fail;
271         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru, &s->s_shrink))
272                 goto fail;
273         return s;
274
275 fail:
276         destroy_unused_super(s);
277         return NULL;
278 }
279
280 /* Superblock refcounting  */
281
282 /*
283  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
284  */
285 static void __put_super(struct super_block *s)
286 {
287         if (!--s->s_count) {
288                 list_del_init(&s->s_list);
289                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
290                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
291                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
292                 security_sb_free(s);
293                 put_user_ns(s->s_user_ns);
294                 kfree(s->s_subtype);
295                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
296         }
297 }
298
299 /**
300  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
301  *      @sb: superblock in question
302  *
303  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
304  *      references left.
305  */
306 static void put_super(struct super_block *sb)
307 {
308         spin_lock(&sb_lock);
309         __put_super(sb);
310         spin_unlock(&sb_lock);
311 }
312
313
314 /**
315  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
316  *      @s: superblock to deactivate
317  *
318  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
319  *      one if there is no other active references left.  In that case we
320  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
321  *      had just acquired.
322  *
323  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
324  */
325 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
326 {
327         struct file_system_type *fs = s->s_type;
328         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
329                 cleancache_invalidate_fs(s);
330                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
331                 fs->kill_sb(s);
332
333                 /*
334                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
335                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
336                  * the lru lists right now.
337                  */
338                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
339                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
340
341                 put_filesystem(fs);
342                 put_super(s);
343         } else {
344                 up_write(&s->s_umount);
345         }
346 }
347
348 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
349
350 /**
351  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
352  *      @s: superblock to deactivate
353  *
354  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
355  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
356  *      lock will be acquired prior to that.
357  */
358 void deactivate_super(struct super_block *s)
359 {
360         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
361                 down_write(&s->s_umount);
362                 deactivate_locked_super(s);
363         }
364 }
365
366 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
367
368 /**
369  *      grab_super - acquire an active reference
370  *      @s: reference we are trying to make active
371  *
372  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
373  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
374  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
375  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
376  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
377  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
378  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
379  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
380  */
381 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
382 {
383         s->s_count++;
384         spin_unlock(&sb_lock);
385         down_write(&s->s_umount);
386         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
387                 put_super(s);
388                 return 1;
389         }
390         up_write(&s->s_umount);
391         put_super(s);
392         return 0;
393 }
394
395 /*
396  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
397  *      @sb: reference we are trying to grab
398  *
399  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
400  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
401  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
402  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
403  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
404  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
405  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
406  *
407  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
408  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
409  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
410  *      it's very much not a general-purpose interface.
411  */
412 bool trylock_super(struct super_block *sb)
413 {
414         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
415                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
416                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
417                         return true;
418                 up_read(&sb->s_umount);
419         }
420
421         return false;
422 }
423
424 /**
425  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
426  *      @sb: superblock to kill
427  *
428  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
429  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
430  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
431  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
432  *      taken care of and do not need specific handling.
433  *
434  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
435  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
436  *      change the attachments of dentries to inodes.
437  */
438 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
439 {
440         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
441
442         if (sb->s_root) {
443                 shrink_dcache_for_umount(sb);
444                 sync_filesystem(sb);
445                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
446
447                 fsnotify_sb_delete(sb);
448                 cgroup_writeback_umount();
449
450                 evict_inodes(sb);
451
452                 if (sb->s_dio_done_wq) {
453                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
454                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
455                 }
456
457                 if (sop->put_super)
458                         sop->put_super(sb);
459
460                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
461                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
462                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
463                            sb->s_id);
464                 }
465         }
466         spin_lock(&sb_lock);
467         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
468         hlist_del_init(&sb->s_instances);
469         spin_unlock(&sb_lock);
470         up_write(&sb->s_umount);
471         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
472                 bdi_put(sb->s_bdi);
473                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
474         }
475 }
476
477 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
478
479 bool mount_capable(struct fs_context *fc)
480 {
481         if (!(fc->fs_type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT))
482                 return capable(CAP_SYS_ADMIN);
483         else
484                 return ns_capable(fc->user_ns, CAP_SYS_ADMIN);
485 }
486
487 /**
488  * sget_fc - Find or create a superblock
489  * @fc: Filesystem context.
490  * @test: Comparison callback
491  * @set: Setup callback
492  *
493  * Find or create a superblock using the parameters stored in the filesystem
494  * context and the two callback functions.
495  *
496  * If an extant superblock is matched, then that will be returned with an
497  * elevated reference count that the caller must transfer or discard.
498  *
499  * If no match is made, a new superblock will be allocated and basic
500  * initialisation will be performed (s_type, s_fs_info and s_id will be set and
501  * the set() callback will be invoked), the superblock will be published and it
502  * will be returned in a partially constructed state with SB_BORN and SB_ACTIVE
503  * as yet unset.
504  */
505 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
506                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
507                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *))
508 {
509         struct super_block *s = NULL;
510         struct super_block *old;
511         struct user_namespace *user_ns = fc->global ? &init_user_ns : fc->user_ns;
512         int err;
513
514 retry:
515         spin_lock(&sb_lock);
516         if (test) {
517                 hlist_for_each_entry(old, &fc->fs_type->fs_supers, s_instances) {
518                         if (test(old, fc))
519                                 goto share_extant_sb;
520                 }
521         }
522         if (!s) {
523                 spin_unlock(&sb_lock);
524                 s = alloc_super(fc->fs_type, fc->sb_flags, user_ns);
525                 if (!s)
526                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
527                 goto retry;
528         }
529
530         s->s_fs_info = fc->s_fs_info;
531         err = set(s, fc);
532         if (err) {
533                 s->s_fs_info = NULL;
534                 spin_unlock(&sb_lock);
535                 destroy_unused_super(s);
536                 return ERR_PTR(err);
537         }
538         fc->s_fs_info = NULL;
539         s->s_type = fc->fs_type;
540         s->s_iflags |= fc->s_iflags;
541         strlcpy(s->s_id, s->s_type->name, sizeof(s->s_id));
542         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
543         hlist_add_head(&s->s_instances, &s->s_type->fs_supers);
544         spin_unlock(&sb_lock);
545         get_filesystem(s->s_type);
546         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
547         return s;
548
549 share_extant_sb:
550         if (user_ns != old->s_user_ns) {
551                 spin_unlock(&sb_lock);
552                 destroy_unused_super(s);
553                 return ERR_PTR(-EBUSY);
554         }
555         if (!grab_super(old))
556                 goto retry;
557         destroy_unused_super(s);
558         return old;
559 }
560 EXPORT_SYMBOL(sget_fc);
561
562 /**
563  *      sget    -       find or create a superblock
564  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
565  *      @test:    comparison callback
566  *      @set:     setup callback
567  *      @flags:   mount flags
568  *      @data:    argument to each of them
569  */
570 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
571                         int (*test)(struct super_block *,void *),
572                         int (*set)(struct super_block *,void *),
573                         int flags,
574                         void *data)
575 {
576         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
577         struct super_block *s = NULL;
578         struct super_block *old;
579         int err;
580
581         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
582          * mount through to here so always use &init_user_ns
583          * until that changes.
584          */
585         if (flags & SB_SUBMOUNT)
586                 user_ns = &init_user_ns;
587
588 retry:
589         spin_lock(&sb_lock);
590         if (test) {
591                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
592                         if (!test(old, data))
593                                 continue;
594                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
595                                 spin_unlock(&sb_lock);
596                                 destroy_unused_super(s);
597                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
598                         }
599                         if (!grab_super(old))
600                                 goto retry;
601                         destroy_unused_super(s);
602                         return old;
603                 }
604         }
605         if (!s) {
606                 spin_unlock(&sb_lock);
607                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
608                 if (!s)
609                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
610                 goto retry;
611         }
612
613         err = set(s, data);
614         if (err) {
615                 spin_unlock(&sb_lock);
616                 destroy_unused_super(s);
617                 return ERR_PTR(err);
618         }
619         s->s_type = type;
620         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
621         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
622         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
623         spin_unlock(&sb_lock);
624         get_filesystem(type);
625         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
626         return s;
627 }
628 EXPORT_SYMBOL(sget);
629
630 void drop_super(struct super_block *sb)
631 {
632         up_read(&sb->s_umount);
633         put_super(sb);
634 }
635
636 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
637
638 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
639 {
640         up_write(&sb->s_umount);
641         put_super(sb);
642 }
643 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
644
645 static void __iterate_supers(void (*f)(struct super_block *))
646 {
647         struct super_block *sb, *p = NULL;
648
649         spin_lock(&sb_lock);
650         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
651                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
652                         continue;
653                 sb->s_count++;
654                 spin_unlock(&sb_lock);
655
656                 f(sb);
657
658                 spin_lock(&sb_lock);
659                 if (p)
660                         __put_super(p);
661                 p = sb;
662         }
663         if (p)
664                 __put_super(p);
665         spin_unlock(&sb_lock);
666 }
667 /**
668  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
669  *      @f: function to call
670  *      @arg: argument to pass to it
671  *
672  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
673  *      locked superblock and given argument.
674  */
675 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
676 {
677         struct super_block *sb, *p = NULL;
678
679         spin_lock(&sb_lock);
680         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
681                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
682                         continue;
683                 sb->s_count++;
684                 spin_unlock(&sb_lock);
685
686                 down_read(&sb->s_umount);
687                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
688                         f(sb, arg);
689                 up_read(&sb->s_umount);
690
691                 spin_lock(&sb_lock);
692                 if (p)
693                         __put_super(p);
694                 p = sb;
695         }
696         if (p)
697                 __put_super(p);
698         spin_unlock(&sb_lock);
699 }
700
701 /**
702  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
703  *      @type: fs type
704  *      @f: function to call
705  *      @arg: argument to pass to it
706  *
707  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
708  *      locked superblock and given argument.
709  */
710 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
711         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
712 {
713         struct super_block *sb, *p = NULL;
714
715         spin_lock(&sb_lock);
716         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
717                 sb->s_count++;
718                 spin_unlock(&sb_lock);
719
720                 down_read(&sb->s_umount);
721                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
722                         f(sb, arg);
723                 up_read(&sb->s_umount);
724
725                 spin_lock(&sb_lock);
726                 if (p)
727                         __put_super(p);
728                 p = sb;
729         }
730         if (p)
731                 __put_super(p);
732         spin_unlock(&sb_lock);
733 }
734
735 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
736
737 static struct super_block *__get_super(struct block_device *bdev, bool excl)
738 {
739         struct super_block *sb;
740
741         if (!bdev)
742                 return NULL;
743
744         spin_lock(&sb_lock);
745 rescan:
746         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
747                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
748                         continue;
749                 if (sb->s_bdev == bdev) {
750                         sb->s_count++;
751                         spin_unlock(&sb_lock);
752                         if (!excl)
753                                 down_read(&sb->s_umount);
754                         else
755                                 down_write(&sb->s_umount);
756                         /* still alive? */
757                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
758                                 return sb;
759                         if (!excl)
760                                 up_read(&sb->s_umount);
761                         else
762                                 up_write(&sb->s_umount);
763                         /* nope, got unmounted */
764                         spin_lock(&sb_lock);
765                         __put_super(sb);
766                         goto rescan;
767                 }
768         }
769         spin_unlock(&sb_lock);
770         return NULL;
771 }
772
773 /**
774  *      get_super - get the superblock of a device
775  *      @bdev: device to get the superblock for
776  *
777  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
778  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
779  */
780 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
781 {
782         return __get_super(bdev, false);
783 }
784 EXPORT_SYMBOL(get_super);
785
786 static struct super_block *__get_super_thawed(struct block_device *bdev,
787                                               bool excl)
788 {
789         while (1) {
790                 struct super_block *s = __get_super(bdev, excl);
791                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
792                         return s;
793                 if (!excl)
794                         up_read(&s->s_umount);
795                 else
796                         up_write(&s->s_umount);
797                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
798                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
799                 put_super(s);
800         }
801 }
802
803 /**
804  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
805  *      @bdev: device to get the superblock for
806  *
807  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
808  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
809  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
810  *      is found.
811  */
812 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
813 {
814         return __get_super_thawed(bdev, false);
815 }
816 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
817
818 /**
819  *      get_super_exclusive_thawed - get thawed superblock of a device
820  *      @bdev: device to get the superblock for
821  *
822  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
823  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
824  *      (or immediately if it was not frozen) and s_umount semaphore is held
825  *      in exclusive mode. %NULL is returned if no match is found.
826  */
827 struct super_block *get_super_exclusive_thawed(struct block_device *bdev)
828 {
829         return __get_super_thawed(bdev, true);
830 }
831 EXPORT_SYMBOL(get_super_exclusive_thawed);
832
833 /**
834  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
835  * @bdev: device to get the superblock for
836  *
837  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
838  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
839  * reference or %NULL if none was found.
840  */
841 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
842 {
843         struct super_block *sb;
844
845         if (!bdev)
846                 return NULL;
847
848 restart:
849         spin_lock(&sb_lock);
850         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
851                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
852                         continue;
853                 if (sb->s_bdev == bdev) {
854                         if (!grab_super(sb))
855                                 goto restart;
856                         up_write(&sb->s_umount);
857                         return sb;
858                 }
859         }
860         spin_unlock(&sb_lock);
861         return NULL;
862 }
863
864 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
865 {
866         struct super_block *sb;
867
868         spin_lock(&sb_lock);
869 rescan:
870         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
871                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
872                         continue;
873                 if (sb->s_dev ==  dev) {
874                         sb->s_count++;
875                         spin_unlock(&sb_lock);
876                         down_read(&sb->s_umount);
877                         /* still alive? */
878                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
879                                 return sb;
880                         up_read(&sb->s_umount);
881                         /* nope, got unmounted */
882                         spin_lock(&sb_lock);
883                         __put_super(sb);
884                         goto rescan;
885                 }
886         }
887         spin_unlock(&sb_lock);
888         return NULL;
889 }
890
891 /**
892  * reconfigure_super - asks filesystem to change superblock parameters
893  * @fc: The superblock and configuration
894  *
895  * Alters the configuration parameters of a live superblock.
896  */
897 int reconfigure_super(struct fs_context *fc)
898 {
899         struct super_block *sb = fc->root->d_sb;
900         int retval;
901         bool remount_ro = false;
902         bool force = fc->sb_flags & SB_FORCE;
903
904         if (fc->sb_flags_mask & ~MS_RMT_MASK)
905                 return -EINVAL;
906         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
907                 return -EBUSY;
908
909         retval = security_sb_remount(sb, fc->security);
910         if (retval)
911                 return retval;
912
913         if (fc->sb_flags_mask & SB_RDONLY) {
914 #ifdef CONFIG_BLOCK
915                 if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
916                         return -EACCES;
917 #endif
918
919                 remount_ro = (fc->sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
920         }
921
922         if (remount_ro) {
923                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
924                         up_write(&sb->s_umount);
925                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
926                         down_write(&sb->s_umount);
927                         if (!sb->s_root)
928                                 return 0;
929                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
930                                 return -EBUSY;
931                         remount_ro = !sb_rdonly(sb);
932                 }
933         }
934         shrink_dcache_sb(sb);
935
936         /* If we are reconfiguring to RDONLY and current sb is read/write,
937          * make sure there are no files open for writing.
938          */
939         if (remount_ro) {
940                 if (force) {
941                         sb->s_readonly_remount = 1;
942                         smp_wmb();
943                 } else {
944                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
945                         if (retval)
946                                 return retval;
947                 }
948         }
949
950         if (fc->ops->reconfigure) {
951                 retval = fc->ops->reconfigure(fc);
952                 if (retval) {
953                         if (!force)
954                                 goto cancel_readonly;
955                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
956                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
957                              sb->s_type->name, retval);
958                 }
959         }
960
961         WRITE_ONCE(sb->s_flags, ((sb->s_flags & ~fc->sb_flags_mask) |
962                                  (fc->sb_flags & fc->sb_flags_mask)));
963         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
964         smp_wmb();
965         sb->s_readonly_remount = 0;
966
967         /*
968          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
969          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
970          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
971          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
972          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
973          * effort at coherency.
974          */
975         if (remount_ro && sb->s_bdev)
976                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
977         return 0;
978
979 cancel_readonly:
980         sb->s_readonly_remount = 0;
981         return retval;
982 }
983
984 static void do_emergency_remount_callback(struct super_block *sb)
985 {
986         down_write(&sb->s_umount);
987         if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
988             !sb_rdonly(sb)) {
989                 struct fs_context *fc;
990
991                 fc = fs_context_for_reconfigure(sb->s_root,
992                                         SB_RDONLY | SB_FORCE, SB_RDONLY);
993                 if (!IS_ERR(fc)) {
994                         if (parse_monolithic_mount_data(fc, NULL) == 0)
995                                 (void)reconfigure_super(fc);
996                         put_fs_context(fc);
997                 }
998         }
999         up_write(&sb->s_umount);
1000 }
1001
1002 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
1003 {
1004         __iterate_supers(do_emergency_remount_callback);
1005         kfree(work);
1006         printk("Emergency Remount complete\n");
1007 }
1008
1009 void emergency_remount(void)
1010 {
1011         struct work_struct *work;
1012
1013         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1014         if (work) {
1015                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
1016                 schedule_work(work);
1017         }
1018 }
1019
1020 static void do_thaw_all_callback(struct super_block *sb)
1021 {
1022         down_write(&sb->s_umount);
1023         if (sb->s_root && sb->s_flags & SB_BORN) {
1024                 emergency_thaw_bdev(sb);
1025                 thaw_super_locked(sb);
1026         } else {
1027                 up_write(&sb->s_umount);
1028         }
1029 }
1030
1031 static void do_thaw_all(struct work_struct *work)
1032 {
1033         __iterate_supers(do_thaw_all_callback);
1034         kfree(work);
1035         printk(KERN_WARNING "Emergency Thaw complete\n");
1036 }
1037
1038 /**
1039  * emergency_thaw_all -- forcibly thaw every frozen filesystem
1040  *
1041  * Used for emergency unfreeze of all filesystems via SysRq
1042  */
1043 void emergency_thaw_all(void)
1044 {
1045         struct work_struct *work;
1046
1047         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1048         if (work) {
1049                 INIT_WORK(work, do_thaw_all);
1050                 schedule_work(work);
1051         }
1052 }
1053
1054 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
1055
1056 /**
1057  * get_anon_bdev - Allocate a block device for filesystems which don't have one.
1058  * @p: Pointer to a dev_t.
1059  *
1060  * Filesystems which don't use real block devices can call this function
1061  * to allocate a virtual block device.
1062  *
1063  * Context: Any context.  Frequently called while holding sb_lock.
1064  * Return: 0 on success, -EMFILE if there are no anonymous bdevs left
1065  * or -ENOMEM if memory allocation failed.
1066  */
1067 int get_anon_bdev(dev_t *p)
1068 {
1069         int dev;
1070
1071         /*
1072          * Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
1073          * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
1074          */
1075         dev = ida_alloc_range(&unnamed_dev_ida, 1, (1 << MINORBITS) - 1,
1076                         GFP_ATOMIC);
1077         if (dev == -ENOSPC)
1078                 dev = -EMFILE;
1079         if (dev < 0)
1080                 return dev;
1081
1082         *p = MKDEV(0, dev);
1083         return 0;
1084 }
1085 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
1086
1087 void free_anon_bdev(dev_t dev)
1088 {
1089         ida_free(&unnamed_dev_ida, MINOR(dev));
1090 }
1091 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
1092
1093 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
1094 {
1095         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
1096 }
1097 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1098
1099 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1100 {
1101         dev_t dev = sb->s_dev;
1102         generic_shutdown_super(sb);
1103         free_anon_bdev(dev);
1104 }
1105 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1106
1107 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1108 {
1109         if (sb->s_root)
1110                 d_genocide(sb->s_root);
1111         kill_anon_super(sb);
1112 }
1113 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1114
1115 int set_anon_super_fc(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1116 {
1117         return set_anon_super(sb, NULL);
1118 }
1119 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super_fc);
1120
1121 static int test_keyed_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1122 {
1123         return sb->s_fs_info == fc->s_fs_info;
1124 }
1125
1126 static int test_single_super(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1127 {
1128         return 1;
1129 }
1130
1131 /**
1132  * vfs_get_super - Get a superblock with a search key set in s_fs_info.
1133  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1134  * @keying: How to distinguish superblocks
1135  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1136  *
1137  * Search for a superblock and create a new one if not found.  The search
1138  * criterion is controlled by @keying.  If the search fails, a new superblock
1139  * is created and @fill_super() is called to initialise it.
1140  *
1141  * @keying can take one of a number of values:
1142  *
1143  * (1) vfs_get_single_super - Only one superblock of this type may exist on the
1144  *     system.  This is typically used for special system filesystems.
1145  *
1146  * (2) vfs_get_keyed_super - Multiple superblocks may exist, but they must have
1147  *     distinct keys (where the key is in s_fs_info).  Searching for the same
1148  *     key again will turn up the superblock for that key.
1149  *
1150  * (3) vfs_get_independent_super - Multiple superblocks may exist and are
1151  *     unkeyed.  Each call will get a new superblock.
1152  *
1153  * A permissions check is made by sget_fc() unless we're getting a superblock
1154  * for a kernel-internal mount or a submount.
1155  */
1156 int vfs_get_super(struct fs_context *fc,
1157                   enum vfs_get_super_keying keying,
1158                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1159                                     struct fs_context *fc))
1160 {
1161         int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *);
1162         struct super_block *sb;
1163
1164         switch (keying) {
1165         case vfs_get_single_super:
1166                 test = test_single_super;
1167                 break;
1168         case vfs_get_keyed_super:
1169                 test = test_keyed_super;
1170                 break;
1171         case vfs_get_independent_super:
1172                 test = NULL;
1173                 break;
1174         default:
1175                 BUG();
1176         }
1177
1178         sb = sget_fc(fc, test, set_anon_super_fc);
1179         if (IS_ERR(sb))
1180                 return PTR_ERR(sb);
1181
1182         if (!sb->s_root) {
1183                 int err = fill_super(sb, fc);
1184                 if (err) {
1185                         deactivate_locked_super(sb);
1186                         return err;
1187                 }
1188
1189                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1190         }
1191
1192         BUG_ON(fc->root);
1193         fc->root = dget(sb->s_root);
1194         return 0;
1195 }
1196 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_super);
1197
1198 int get_tree_nodev(struct fs_context *fc,
1199                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1200                                     struct fs_context *fc))
1201 {
1202         return vfs_get_super(fc, vfs_get_independent_super, fill_super);
1203 }
1204 EXPORT_SYMBOL(get_tree_nodev);
1205
1206 int get_tree_single(struct fs_context *fc,
1207                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1208                                     struct fs_context *fc))
1209 {
1210         return vfs_get_super(fc, vfs_get_single_super, fill_super);
1211 }
1212 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single);
1213
1214 #ifdef CONFIG_BLOCK
1215 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1216 {
1217         s->s_bdev = data;
1218         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1219         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_bdi);
1220
1221         return 0;
1222 }
1223
1224 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1225 {
1226         return (void *)s->s_bdev == data;
1227 }
1228
1229 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1230         int flags, const char *dev_name, void *data,
1231         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1232 {
1233         struct block_device *bdev;
1234         struct super_block *s;
1235         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1236         int error = 0;
1237
1238         if (!(flags & SB_RDONLY))
1239                 mode |= FMODE_WRITE;
1240
1241         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1242         if (IS_ERR(bdev))
1243                 return ERR_CAST(bdev);
1244
1245         /*
1246          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1247          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1248          * while we are mounting
1249          */
1250         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1251         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1252                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1253                 error = -EBUSY;
1254                 goto error_bdev;
1255         }
1256         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1257                  bdev);
1258         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1259         if (IS_ERR(s))
1260                 goto error_s;
1261
1262         if (s->s_root) {
1263                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1264                         deactivate_locked_super(s);
1265                         error = -EBUSY;
1266                         goto error_bdev;
1267                 }
1268
1269                 /*
1270                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1271                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1272                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1273                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1274                  * holding an active reference.
1275                  */
1276                 up_write(&s->s_umount);
1277                 blkdev_put(bdev, mode);
1278                 down_write(&s->s_umount);
1279         } else {
1280                 s->s_mode = mode;
1281                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1282                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1283                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1284                 if (error) {
1285                         deactivate_locked_super(s);
1286                         goto error;
1287                 }
1288
1289                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1290                 bdev->bd_super = s;
1291         }
1292
1293         return dget(s->s_root);
1294
1295 error_s:
1296         error = PTR_ERR(s);
1297 error_bdev:
1298         blkdev_put(bdev, mode);
1299 error:
1300         return ERR_PTR(error);
1301 }
1302 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1303
1304 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1305 {
1306         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1307         fmode_t mode = sb->s_mode;
1308
1309         bdev->bd_super = NULL;
1310         generic_shutdown_super(sb);
1311         sync_blockdev(bdev);
1312         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1313         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1314 }
1315
1316 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1317 #endif
1318
1319 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1320         int flags, void *data,
1321         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1322 {
1323         int error;
1324         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1325
1326         if (IS_ERR(s))
1327                 return ERR_CAST(s);
1328
1329         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1330         if (error) {
1331                 deactivate_locked_super(s);
1332                 return ERR_PTR(error);
1333         }
1334         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1335         return dget(s->s_root);
1336 }
1337 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1338
1339 static int reconfigure_single(struct super_block *s,
1340                               int flags, void *data)
1341 {
1342         struct fs_context *fc;
1343         int ret;
1344
1345         /* The caller really need to be passing fc down into mount_single(),
1346          * then a chunk of this can be removed.  [Bollocks -- AV]
1347          * Better yet, reconfiguration shouldn't happen, but rather the second
1348          * mount should be rejected if the parameters are not compatible.
1349          */
1350         fc = fs_context_for_reconfigure(s->s_root, flags, MS_RMT_MASK);
1351         if (IS_ERR(fc))
1352                 return PTR_ERR(fc);
1353
1354         ret = parse_monolithic_mount_data(fc, data);
1355         if (ret < 0)
1356                 goto out;
1357
1358         ret = reconfigure_super(fc);
1359 out:
1360         put_fs_context(fc);
1361         return ret;
1362 }
1363
1364 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1365 {
1366         return 1;
1367 }
1368
1369 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1370         int flags, void *data,
1371         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1372 {
1373         struct super_block *s;
1374         int error;
1375
1376         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1377         if (IS_ERR(s))
1378                 return ERR_CAST(s);
1379         if (!s->s_root) {
1380                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1381                 if (!error)
1382                         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1383         } else {
1384                 error = reconfigure_single(s, flags, data);
1385         }
1386         if (unlikely(error)) {
1387                 deactivate_locked_super(s);
1388                 return ERR_PTR(error);
1389         }
1390         return dget(s->s_root);
1391 }
1392 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1393
1394 /**
1395  * vfs_get_tree - Get the mountable root
1396  * @fc: The superblock configuration context.
1397  *
1398  * The filesystem is invoked to get or create a superblock which can then later
1399  * be used for mounting.  The filesystem places a pointer to the root to be
1400  * used for mounting in @fc->root.
1401  */
1402 int vfs_get_tree(struct fs_context *fc)
1403 {
1404         struct super_block *sb;
1405         int error;
1406
1407         if (fc->root)
1408                 return -EBUSY;
1409
1410         /* Get the mountable root in fc->root, with a ref on the root and a ref
1411          * on the superblock.
1412          */
1413         error = fc->ops->get_tree(fc);
1414         if (error < 0)
1415                 return error;
1416
1417         if (!fc->root) {
1418                 pr_err("Filesystem %s get_tree() didn't set fc->root\n",
1419                        fc->fs_type->name);
1420                 /* We don't know what the locking state of the superblock is -
1421                  * if there is a superblock.
1422                  */
1423                 BUG();
1424         }
1425
1426         sb = fc->root->d_sb;
1427         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1428
1429         if (fc->subtype && !sb->s_subtype) {
1430                 sb->s_subtype = fc->subtype;
1431                 fc->subtype = NULL;
1432         }
1433
1434         /*
1435          * Write barrier is for super_cache_count(). We place it before setting
1436          * SB_BORN as the data dependency between the two functions is the
1437          * superblock structure contents that we just set up, not the SB_BORN
1438          * flag.
1439          */
1440         smp_wmb();
1441         sb->s_flags |= SB_BORN;
1442
1443         error = security_sb_set_mnt_opts(sb, fc->security, 0, NULL);
1444         if (unlikely(error)) {
1445                 fc_drop_locked(fc);
1446                 return error;
1447         }
1448
1449         /*
1450          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1451          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1452          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1453          * violate this rule.
1454          */
1455         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1456                 "negative value (%lld)\n", fc->fs_type->name, sb->s_maxbytes);
1457
1458         return 0;
1459 }
1460 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_tree);
1461
1462 /*
1463  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1464  * in generic_shutdown_super().
1465  */
1466 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1467 {
1468         struct backing_dev_info *bdi;
1469         int err;
1470         va_list args;
1471
1472         bdi = bdi_alloc(GFP_KERNEL);
1473         if (!bdi)
1474                 return -ENOMEM;
1475
1476         bdi->name = sb->s_type->name;
1477
1478         va_start(args, fmt);
1479         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1480         va_end(args);
1481         if (err) {
1482                 bdi_put(bdi);
1483                 return err;
1484         }
1485         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1486         sb->s_bdi = bdi;
1487
1488         return 0;
1489 }
1490 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1491
1492 /*
1493  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1494  * in generic_shutdown_super().
1495  */
1496 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1497 {
1498         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1499
1500         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1501                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1502 }
1503 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1504
1505 /*
1506  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1507  * instead.
1508  */
1509 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1510 {
1511         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1512 }
1513 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1514
1515 /*
1516  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1517  * instead.
1518  */
1519 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1520 {
1521         bool force_trylock = false;
1522         int ret = 1;
1523
1524 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1525         /*
1526          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1527          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1528          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1529          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1530          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1531          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1532          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1533          */
1534         if (wait) {
1535                 int i;
1536
1537                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1538                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1539                                 force_trylock = true;
1540                                 break;
1541                         }
1542         }
1543 #endif
1544         if (wait && !force_trylock)
1545                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1546         else
1547                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1548
1549         WARN_ON(force_trylock && !ret);
1550         return ret;
1551 }
1552 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1553
1554 /**
1555  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1556  * @sb: the super for which we wait
1557  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1558  *
1559  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1560  * system.
1561  */
1562 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1563 {
1564         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1565 }
1566
1567 /*
1568  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1569  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1570  */
1571 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1572 {
1573         int level;
1574
1575         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1576                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1581  */
1582 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1583 {
1584         int level;
1585
1586         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1587                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1588 }
1589
1590 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1591 {
1592         int level;
1593
1594         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1595                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1596 }
1597
1598 /**
1599  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1600  * @sb: the super to lock
1601  *
1602  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1603  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1604  * -EBUSY.
1605  *
1606  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1607  *
1608  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1609  *
1610  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1611  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1612  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1613  *
1614  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1615  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1616  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1617  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1618  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1619  * sync is running).
1620  *
1621  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1622  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1623  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1624  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1625  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1626  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1627  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1628  *
1629  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1630  */
1631 int freeze_super(struct super_block *sb)
1632 {
1633         int ret;
1634
1635         atomic_inc(&sb->s_active);
1636         down_write(&sb->s_umount);
1637         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1638                 deactivate_locked_super(sb);
1639                 return -EBUSY;
1640         }
1641
1642         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1643                 up_write(&sb->s_umount);
1644                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1645         }
1646
1647         if (sb_rdonly(sb)) {
1648                 /* Nothing to do really... */
1649                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1650                 up_write(&sb->s_umount);
1651                 return 0;
1652         }
1653
1654         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1655         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1656         up_write(&sb->s_umount);
1657         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1658         down_write(&sb->s_umount);
1659
1660         /* Now we go and block page faults... */
1661         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1662         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1663
1664         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1665         sync_filesystem(sb);
1666
1667         /* Now wait for internal filesystem counter */
1668         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1669         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1670
1671         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1672                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1673                 if (ret) {
1674                         printk(KERN_ERR
1675                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1676                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1677                         sb_freeze_unlock(sb);
1678                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1679                         deactivate_locked_super(sb);
1680                         return ret;
1681                 }
1682         }
1683         /*
1684          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1685          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1686          */
1687         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1688         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1689         up_write(&sb->s_umount);
1690         return 0;
1691 }
1692 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1693
1694 /**
1695  * thaw_super -- unlock filesystem
1696  * @sb: the super to thaw
1697  *
1698  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1699  */
1700 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb)
1701 {
1702         int error;
1703
1704         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1705                 up_write(&sb->s_umount);
1706                 return -EINVAL;
1707         }
1708
1709         if (sb_rdonly(sb)) {
1710                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1711                 goto out;
1712         }
1713
1714         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1715
1716         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1717                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1718                 if (error) {
1719                         printk(KERN_ERR
1720                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1721                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1722                         up_write(&sb->s_umount);
1723                         return error;
1724                 }
1725         }
1726
1727         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1728         sb_freeze_unlock(sb);
1729 out:
1730         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1731         deactivate_locked_super(sb);
1732         return 0;
1733 }
1734
1735 int thaw_super(struct super_block *sb)
1736 {
1737         down_write(&sb->s_umount);
1738         return thaw_super_locked(sb);
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);