Merge remote-tracking branches 'regulator/topic/discharge', 'regulator/topic/fan53555...
[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 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
139 {
140         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
141                                                         destroy_work);
142         int i;
143
144         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
145                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
146         kfree(s);
147 }
148
149 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
150 {
151         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
152         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
153         schedule_work(&s->destroy_work);
154 }
155
156 /**
157  *      destroy_super   -       frees a superblock
158  *      @s: superblock to free
159  *
160  *      Frees a superblock.
161  */
162 static void destroy_super(struct super_block *s)
163 {
164         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
165         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
166         security_sb_free(s);
167         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
168         kfree(s->s_subtype);
169         kfree(s->s_options);
170         call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
171 }
172
173 /**
174  *      alloc_super     -       create new superblock
175  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
176  *      @flags: the mount flags
177  *
178  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
179  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
180  */
181 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
182 {
183         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
184         static const struct super_operations default_op;
185         int i;
186
187         if (!s)
188                 return NULL;
189
190         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
191
192         if (security_sb_alloc(s))
193                 goto fail;
194
195         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
196                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
197                                         sb_writers_name[i],
198                                         &type->s_writers_key[i]))
199                         goto fail;
200         }
201         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
202         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
203         s->s_flags = flags;
204         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
205         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
206         mutex_init(&s->s_sync_lock);
207         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
208         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
209
210         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru))
211                 goto fail;
212         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru))
213                 goto fail;
214
215         init_rwsem(&s->s_umount);
216         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
217         /*
218          * sget() can have s_umount recursion.
219          *
220          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
221          * one (this one), and tries again to find a suitable old
222          * one.
223          *
224          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
225          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
226          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
227          * risk of deadlocks.
228          *
229          * Annotate this by putting this lock in a different
230          * subclass.
231          */
232         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
233         s->s_count = 1;
234         atomic_set(&s->s_active, 1);
235         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
236         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
237         mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
238         mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
239         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
240         s->s_op = &default_op;
241         s->s_time_gran = 1000000000;
242         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
243
244         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
245         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
246         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
247         s->s_shrink.batch = 1024;
248         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
249         return s;
250
251 fail:
252         destroy_super(s);
253         return NULL;
254 }
255
256 /* Superblock refcounting  */
257
258 /*
259  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
260  */
261 static void __put_super(struct super_block *sb)
262 {
263         if (!--sb->s_count) {
264                 list_del_init(&sb->s_list);
265                 destroy_super(sb);
266         }
267 }
268
269 /**
270  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
271  *      @sb: superblock in question
272  *
273  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
274  *      references left.
275  */
276 static void put_super(struct super_block *sb)
277 {
278         spin_lock(&sb_lock);
279         __put_super(sb);
280         spin_unlock(&sb_lock);
281 }
282
283
284 /**
285  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
286  *      @s: superblock to deactivate
287  *
288  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
289  *      one if there is no other active references left.  In that case we
290  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
291  *      had just acquired.
292  *
293  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
294  */
295 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
296 {
297         struct file_system_type *fs = s->s_type;
298         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
299                 cleancache_invalidate_fs(s);
300                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
301                 fs->kill_sb(s);
302
303                 /*
304                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
305                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
306                  * the lru lists right now.
307                  */
308                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
309                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
310
311                 put_filesystem(fs);
312                 put_super(s);
313         } else {
314                 up_write(&s->s_umount);
315         }
316 }
317
318 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
319
320 /**
321  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
322  *      @s: superblock to deactivate
323  *
324  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
325  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
326  *      lock will be acquired prior to that.
327  */
328 void deactivate_super(struct super_block *s)
329 {
330         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
331                 down_write(&s->s_umount);
332                 deactivate_locked_super(s);
333         }
334 }
335
336 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
337
338 /**
339  *      grab_super - acquire an active reference
340  *      @s: reference we are trying to make active
341  *
342  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
343  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
344  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
345  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
346  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
347  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
348  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
349  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
350  */
351 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
352 {
353         s->s_count++;
354         spin_unlock(&sb_lock);
355         down_write(&s->s_umount);
356         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
357                 put_super(s);
358                 return 1;
359         }
360         up_write(&s->s_umount);
361         put_super(s);
362         return 0;
363 }
364
365 /*
366  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
367  *      @sb: reference we are trying to grab
368  *
369  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
370  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
371  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
372  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
373  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
374  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
375  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
376  *
377  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
378  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
379  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
380  *      it's very much not a general-purpose interface.
381  */
382 bool trylock_super(struct super_block *sb)
383 {
384         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
385                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
386                     sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
387                         return true;
388                 up_read(&sb->s_umount);
389         }
390
391         return false;
392 }
393
394 /**
395  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
396  *      @sb: superblock to kill
397  *
398  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
399  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
400  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
401  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
402  *      taken care of and do not need specific handling.
403  *
404  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
405  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
406  *      change the attachments of dentries to inodes.
407  */
408 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
409 {
410         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
411
412         if (sb->s_root) {
413                 shrink_dcache_for_umount(sb);
414                 sync_filesystem(sb);
415                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
416
417                 fsnotify_unmount_inodes(sb);
418                 cgroup_writeback_umount();
419
420                 evict_inodes(sb);
421
422                 if (sb->s_dio_done_wq) {
423                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
424                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
425                 }
426
427                 if (sop->put_super)
428                         sop->put_super(sb);
429
430                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
431                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
432                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
433                            sb->s_id);
434                 }
435         }
436         spin_lock(&sb_lock);
437         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
438         hlist_del_init(&sb->s_instances);
439         spin_unlock(&sb_lock);
440         up_write(&sb->s_umount);
441 }
442
443 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
444
445 /**
446  *      sget    -       find or create a superblock
447  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
448  *      @test:  comparison callback
449  *      @set:   setup callback
450  *      @flags: mount flags
451  *      @data:  argument to each of them
452  */
453 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
454                         int (*test)(struct super_block *,void *),
455                         int (*set)(struct super_block *,void *),
456                         int flags,
457                         void *data)
458 {
459         struct super_block *s = NULL;
460         struct super_block *old;
461         int err;
462
463 retry:
464         spin_lock(&sb_lock);
465         if (test) {
466                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
467                         if (!test(old, data))
468                                 continue;
469                         if (!grab_super(old))
470                                 goto retry;
471                         if (s) {
472                                 up_write(&s->s_umount);
473                                 destroy_super(s);
474                                 s = NULL;
475                         }
476                         return old;
477                 }
478         }
479         if (!s) {
480                 spin_unlock(&sb_lock);
481                 s = alloc_super(type, flags);
482                 if (!s)
483                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
484                 goto retry;
485         }
486                 
487         err = set(s, data);
488         if (err) {
489                 spin_unlock(&sb_lock);
490                 up_write(&s->s_umount);
491                 destroy_super(s);
492                 return ERR_PTR(err);
493         }
494         s->s_type = type;
495         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
496         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
497         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
498         spin_unlock(&sb_lock);
499         get_filesystem(type);
500         register_shrinker(&s->s_shrink);
501         return s;
502 }
503
504 EXPORT_SYMBOL(sget);
505
506 void drop_super(struct super_block *sb)
507 {
508         up_read(&sb->s_umount);
509         put_super(sb);
510 }
511
512 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
513
514 /**
515  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
516  *      @f: function to call
517  *      @arg: argument to pass to it
518  *
519  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
520  *      locked superblock and given argument.
521  */
522 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
523 {
524         struct super_block *sb, *p = NULL;
525
526         spin_lock(&sb_lock);
527         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
528                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
529                         continue;
530                 sb->s_count++;
531                 spin_unlock(&sb_lock);
532
533                 down_read(&sb->s_umount);
534                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
535                         f(sb, arg);
536                 up_read(&sb->s_umount);
537
538                 spin_lock(&sb_lock);
539                 if (p)
540                         __put_super(p);
541                 p = sb;
542         }
543         if (p)
544                 __put_super(p);
545         spin_unlock(&sb_lock);
546 }
547
548 /**
549  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
550  *      @type: fs type
551  *      @f: function to call
552  *      @arg: argument to pass to it
553  *
554  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
555  *      locked superblock and given argument.
556  */
557 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
558         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
559 {
560         struct super_block *sb, *p = NULL;
561
562         spin_lock(&sb_lock);
563         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
564                 sb->s_count++;
565                 spin_unlock(&sb_lock);
566
567                 down_read(&sb->s_umount);
568                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
569                         f(sb, arg);
570                 up_read(&sb->s_umount);
571
572                 spin_lock(&sb_lock);
573                 if (p)
574                         __put_super(p);
575                 p = sb;
576         }
577         if (p)
578                 __put_super(p);
579         spin_unlock(&sb_lock);
580 }
581
582 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
583
584 /**
585  *      get_super - get the superblock of a device
586  *      @bdev: device to get the superblock for
587  *      
588  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
589  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
590  */
591
592 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
593 {
594         struct super_block *sb;
595
596         if (!bdev)
597                 return NULL;
598
599         spin_lock(&sb_lock);
600 rescan:
601         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
602                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
603                         continue;
604                 if (sb->s_bdev == bdev) {
605                         sb->s_count++;
606                         spin_unlock(&sb_lock);
607                         down_read(&sb->s_umount);
608                         /* still alive? */
609                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
610                                 return sb;
611                         up_read(&sb->s_umount);
612                         /* nope, got unmounted */
613                         spin_lock(&sb_lock);
614                         __put_super(sb);
615                         goto rescan;
616                 }
617         }
618         spin_unlock(&sb_lock);
619         return NULL;
620 }
621
622 EXPORT_SYMBOL(get_super);
623
624 /**
625  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
626  *      @bdev: device to get the superblock for
627  *
628  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
629  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
630  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
631  *      is found.
632  */
633 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
634 {
635         while (1) {
636                 struct super_block *s = get_super(bdev);
637                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
638                         return s;
639                 up_read(&s->s_umount);
640                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
641                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
642                 put_super(s);
643         }
644 }
645 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
646
647 /**
648  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
649  * @bdev: device to get the superblock for
650  *
651  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
652  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
653  * reference or %NULL if none was found.
654  */
655 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
656 {
657         struct super_block *sb;
658
659         if (!bdev)
660                 return NULL;
661
662 restart:
663         spin_lock(&sb_lock);
664         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
665                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
666                         continue;
667                 if (sb->s_bdev == bdev) {
668                         if (!grab_super(sb))
669                                 goto restart;
670                         up_write(&sb->s_umount);
671                         return sb;
672                 }
673         }
674         spin_unlock(&sb_lock);
675         return NULL;
676 }
677  
678 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
679 {
680         struct super_block *sb;
681
682         spin_lock(&sb_lock);
683 rescan:
684         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
685                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
686                         continue;
687                 if (sb->s_dev ==  dev) {
688                         sb->s_count++;
689                         spin_unlock(&sb_lock);
690                         down_read(&sb->s_umount);
691                         /* still alive? */
692                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
693                                 return sb;
694                         up_read(&sb->s_umount);
695                         /* nope, got unmounted */
696                         spin_lock(&sb_lock);
697                         __put_super(sb);
698                         goto rescan;
699                 }
700         }
701         spin_unlock(&sb_lock);
702         return NULL;
703 }
704
705 /**
706  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
707  *      @sb:    superblock in question
708  *      @flags: numeric part of options
709  *      @data:  the rest of options
710  *      @force: whether or not to force the change
711  *
712  *      Alters the mount options of a mounted file system.
713  */
714 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
715 {
716         int retval;
717         int remount_ro;
718
719         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
720                 return -EBUSY;
721
722 #ifdef CONFIG_BLOCK
723         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
724                 return -EACCES;
725 #endif
726
727         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
728
729         if (remount_ro) {
730                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
731                         up_write(&sb->s_umount);
732                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
733                         down_write(&sb->s_umount);
734                         if (!sb->s_root)
735                                 return 0;
736                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
737                                 return -EBUSY;
738                         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
739                 }
740         }
741         shrink_dcache_sb(sb);
742
743         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
744            make sure there are no rw files opened */
745         if (remount_ro) {
746                 if (force) {
747                         sb->s_readonly_remount = 1;
748                         smp_wmb();
749                 } else {
750                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
751                         if (retval)
752                                 return retval;
753                 }
754         }
755
756         if (sb->s_op->remount_fs) {
757                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
758                 if (retval) {
759                         if (!force)
760                                 goto cancel_readonly;
761                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
762                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
763                              sb->s_type->name, retval);
764                 }
765         }
766         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
767         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
768         smp_wmb();
769         sb->s_readonly_remount = 0;
770
771         /*
772          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
773          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
774          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
775          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
776          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
777          * effort at coherency.
778          */
779         if (remount_ro && sb->s_bdev)
780                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
781         return 0;
782
783 cancel_readonly:
784         sb->s_readonly_remount = 0;
785         return retval;
786 }
787
788 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
789 {
790         struct super_block *sb, *p = NULL;
791
792         spin_lock(&sb_lock);
793         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
794                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
795                         continue;
796                 sb->s_count++;
797                 spin_unlock(&sb_lock);
798                 down_write(&sb->s_umount);
799                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
800                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
801                         /*
802                          * What lock protects sb->s_flags??
803                          */
804                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
805                 }
806                 up_write(&sb->s_umount);
807                 spin_lock(&sb_lock);
808                 if (p)
809                         __put_super(p);
810                 p = sb;
811         }
812         if (p)
813                 __put_super(p);
814         spin_unlock(&sb_lock);
815         kfree(work);
816         printk("Emergency Remount complete\n");
817 }
818
819 void emergency_remount(void)
820 {
821         struct work_struct *work;
822
823         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
824         if (work) {
825                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
826                 schedule_work(work);
827         }
828 }
829
830 /*
831  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
832  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
833  */
834
835 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
836 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
837 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
838  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
839  */
840 static int unnamed_dev_start = 1;
841
842 int get_anon_bdev(dev_t *p)
843 {
844         int dev;
845         int error;
846
847  retry:
848         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
849                 return -ENOMEM;
850         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
851         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
852         if (!error)
853                 unnamed_dev_start = dev + 1;
854         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
855         if (error == -EAGAIN)
856                 /* We raced and lost with another CPU. */
857                 goto retry;
858         else if (error)
859                 return -EAGAIN;
860
861         if (dev >= (1 << MINORBITS)) {
862                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
863                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
864                 if (unnamed_dev_start > dev)
865                         unnamed_dev_start = dev;
866                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
867                 return -EMFILE;
868         }
869         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
870         return 0;
871 }
872 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
873
874 void free_anon_bdev(dev_t dev)
875 {
876         int slot = MINOR(dev);
877         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
878         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
879         if (slot < unnamed_dev_start)
880                 unnamed_dev_start = slot;
881         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
882 }
883 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
884
885 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
886 {
887         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
888 }
889
890 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
891
892 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
893 {
894         dev_t dev = sb->s_dev;
895         generic_shutdown_super(sb);
896         free_anon_bdev(dev);
897 }
898
899 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
900
901 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
902 {
903         if (sb->s_root)
904                 d_genocide(sb->s_root);
905         kill_anon_super(sb);
906 }
907
908 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
909
910 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
911 {
912         return sb->s_fs_info == data;
913 }
914
915 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
916 {
917         sb->s_fs_info = data;
918         return set_anon_super(sb, NULL);
919 }
920
921 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
922         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
923 {
924         struct super_block *sb;
925
926         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
927         if (IS_ERR(sb))
928                 return ERR_CAST(sb);
929
930         if (!sb->s_root) {
931                 int err;
932                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
933                 if (err) {
934                         deactivate_locked_super(sb);
935                         return ERR_PTR(err);
936                 }
937
938                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
939         }
940
941         return dget(sb->s_root);
942 }
943
944 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
945
946 #ifdef CONFIG_BLOCK
947 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
948 {
949         s->s_bdev = data;
950         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
951
952         /*
953          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
954          * overwrite this in ->fill_super()
955          */
956         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
957         return 0;
958 }
959
960 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
961 {
962         return (void *)s->s_bdev == data;
963 }
964
965 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
966         int flags, const char *dev_name, void *data,
967         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
968 {
969         struct block_device *bdev;
970         struct super_block *s;
971         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
972         int error = 0;
973
974         if (!(flags & MS_RDONLY))
975                 mode |= FMODE_WRITE;
976
977         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
978         if (IS_ERR(bdev))
979                 return ERR_CAST(bdev);
980
981         /*
982          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
983          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
984          * while we are mounting
985          */
986         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
987         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
988                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
989                 error = -EBUSY;
990                 goto error_bdev;
991         }
992         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
993                  bdev);
994         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
995         if (IS_ERR(s))
996                 goto error_s;
997
998         if (s->s_root) {
999                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
1000                         deactivate_locked_super(s);
1001                         error = -EBUSY;
1002                         goto error_bdev;
1003                 }
1004
1005                 /*
1006                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1007                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1008                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1009                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1010                  * holding an active reference.
1011                  */
1012                 up_write(&s->s_umount);
1013                 blkdev_put(bdev, mode);
1014                 down_write(&s->s_umount);
1015         } else {
1016                 s->s_mode = mode;
1017                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1018                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1019                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1020                 if (error) {
1021                         deactivate_locked_super(s);
1022                         goto error;
1023                 }
1024
1025                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1026                 bdev->bd_super = s;
1027         }
1028
1029         return dget(s->s_root);
1030
1031 error_s:
1032         error = PTR_ERR(s);
1033 error_bdev:
1034         blkdev_put(bdev, mode);
1035 error:
1036         return ERR_PTR(error);
1037 }
1038 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1039
1040 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1041 {
1042         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1043         fmode_t mode = sb->s_mode;
1044
1045         bdev->bd_super = NULL;
1046         generic_shutdown_super(sb);
1047         sync_blockdev(bdev);
1048         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1049         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1050 }
1051
1052 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1053 #endif
1054
1055 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1056         int flags, void *data,
1057         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1058 {
1059         int error;
1060         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1061
1062         if (IS_ERR(s))
1063                 return ERR_CAST(s);
1064
1065         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1066         if (error) {
1067                 deactivate_locked_super(s);
1068                 return ERR_PTR(error);
1069         }
1070         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1071         return dget(s->s_root);
1072 }
1073 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1074
1075 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1076 {
1077         return 1;
1078 }
1079
1080 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1081         int flags, void *data,
1082         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1083 {
1084         struct super_block *s;
1085         int error;
1086
1087         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1088         if (IS_ERR(s))
1089                 return ERR_CAST(s);
1090         if (!s->s_root) {
1091                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1092                 if (error) {
1093                         deactivate_locked_super(s);
1094                         return ERR_PTR(error);
1095                 }
1096                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1097         } else {
1098                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1099         }
1100         return dget(s->s_root);
1101 }
1102 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1103
1104 struct dentry *
1105 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1106 {
1107         struct dentry *root;
1108         struct super_block *sb;
1109         char *secdata = NULL;
1110         int error = -ENOMEM;
1111
1112         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1113                 secdata = alloc_secdata();
1114                 if (!secdata)
1115                         goto out;
1116
1117                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1118                 if (error)
1119                         goto out_free_secdata;
1120         }
1121
1122         root = type->mount(type, flags, name, data);
1123         if (IS_ERR(root)) {
1124                 error = PTR_ERR(root);
1125                 goto out_free_secdata;
1126         }
1127         sb = root->d_sb;
1128         BUG_ON(!sb);
1129         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1130         sb->s_flags |= MS_BORN;
1131
1132         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1133         if (error)
1134                 goto out_sb;
1135
1136         /*
1137          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1138          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1139          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1140          * violate this rule.
1141          */
1142         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1143                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1144
1145         up_write(&sb->s_umount);
1146         free_secdata(secdata);
1147         return root;
1148 out_sb:
1149         dput(root);
1150         deactivate_locked_super(sb);
1151 out_free_secdata:
1152         free_secdata(secdata);
1153 out:
1154         return ERR_PTR(error);
1155 }
1156
1157 /*
1158  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1159  * instead.
1160  */
1161 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1162 {
1163         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1164 }
1165 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1166
1167 /*
1168  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1169  * instead.
1170  */
1171 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1172 {
1173         bool force_trylock = false;
1174         int ret = 1;
1175
1176 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1177         /*
1178          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1179          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1180          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1181          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1182          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1183          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1184          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1185          */
1186         if (wait) {
1187                 int i;
1188
1189                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1190                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1191                                 force_trylock = true;
1192                                 break;
1193                         }
1194         }
1195 #endif
1196         if (wait && !force_trylock)
1197                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1198         else
1199                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1200
1201         WARN_ON(force_trylock && !ret);
1202         return ret;
1203 }
1204 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1205
1206 /**
1207  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1208  * @sb: the super for which we wait
1209  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1210  *
1211  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1212  * system.
1213  */
1214 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1215 {
1216         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1217         /*
1218          * We are going to return to userspace and forget about this lock, the
1219          * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock.
1220          *
1221          * FIXME: we should do this before return from freeze_super() after we
1222          * called sync_filesystem(sb) and s_op->freeze_fs(sb), and thaw_super()
1223          * should re-acquire these locks before s_op->unfreeze_fs(sb). However
1224          * this leads to lockdep false-positives, so currently we do the early
1225          * release right after acquire.
1226          */
1227         percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level-1, 0, _THIS_IP_);
1228 }
1229
1230 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1231 {
1232         int level;
1233
1234         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1235                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1236
1237         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1238                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1239 }
1240
1241 /**
1242  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1243  * @sb: the super to lock
1244  *
1245  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1246  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1247  * -EBUSY.
1248  *
1249  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1250  *
1251  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1252  *
1253  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1254  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1255  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1256  *
1257  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1258  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1259  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1260  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1261  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1262  * sync is running).
1263  *
1264  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1265  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1266  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1267  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1268  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1269  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1270  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1271  *
1272  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1273  */
1274 int freeze_super(struct super_block *sb)
1275 {
1276         int ret;
1277
1278         atomic_inc(&sb->s_active);
1279         down_write(&sb->s_umount);
1280         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1281                 deactivate_locked_super(sb);
1282                 return -EBUSY;
1283         }
1284
1285         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1286                 up_write(&sb->s_umount);
1287                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1288         }
1289
1290         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1291                 /* Nothing to do really... */
1292                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1293                 up_write(&sb->s_umount);
1294                 return 0;
1295         }
1296
1297         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1298         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1299         up_write(&sb->s_umount);
1300         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1301         down_write(&sb->s_umount);
1302
1303         /* Now we go and block page faults... */
1304         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1305         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1306
1307         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1308         sync_filesystem(sb);
1309
1310         /* Now wait for internal filesystem counter */
1311         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1312         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1313
1314         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1315                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1316                 if (ret) {
1317                         printk(KERN_ERR
1318                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1319                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1320                         sb_freeze_unlock(sb);
1321                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1322                         deactivate_locked_super(sb);
1323                         return ret;
1324                 }
1325         }
1326         /*
1327          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1328          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1329          */
1330         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1331         up_write(&sb->s_umount);
1332         return 0;
1333 }
1334 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1335
1336 /**
1337  * thaw_super -- unlock filesystem
1338  * @sb: the super to thaw
1339  *
1340  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1341  */
1342 int thaw_super(struct super_block *sb)
1343 {
1344         int error;
1345
1346         down_write(&sb->s_umount);
1347         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1348                 up_write(&sb->s_umount);
1349                 return -EINVAL;
1350         }
1351
1352         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1353                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1354                 goto out;
1355         }
1356
1357         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1358                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1359                 if (error) {
1360                         printk(KERN_ERR
1361                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1362                         up_write(&sb->s_umount);
1363                         return error;
1364                 }
1365         }
1366
1367         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1368         sb_freeze_unlock(sb);
1369 out:
1370         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1371         deactivate_locked_super(sb);
1372         return 0;
1373 }
1374 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);