]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/block_dev.c
mm-compaction-abort-compaction-loop-if-lock-is-contended-or-run-too-long-fix-2
[karo-tx-linux.git] / fs / block_dev.c
1 /*
2  *  linux/fs/block_dev.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
6  */
7
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/fcntl.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/kmod.h>
13 #include <linux/major.h>
14 #include <linux/device_cgroup.h>
15 #include <linux/highmem.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/magic.h>
20 #include <linux/buffer_head.h>
21 #include <linux/swap.h>
22 #include <linux/pagevec.h>
23 #include <linux/writeback.h>
24 #include <linux/mpage.h>
25 #include <linux/mount.h>
26 #include <linux/uio.h>
27 #include <linux/namei.h>
28 #include <linux/log2.h>
29 #include <linux/cleancache.h>
30 #include <asm/uaccess.h>
31 #include "internal.h"
32
33 struct bdev_inode {
34         struct block_device bdev;
35         struct inode vfs_inode;
36 };
37
38 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
39
40 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
41 {
42         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
43 }
44
45 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
46 {
47         return &BDEV_I(inode)->bdev;
48 }
49 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
50
51 /*
52  * Move the inode from its current bdi to a new bdi. If the inode is dirty we
53  * need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always on
54  * the right list.
55  */
56 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
57                         struct backing_dev_info *dst)
58 {
59         struct backing_dev_info *old = inode->i_data.backing_dev_info;
60
61         if (unlikely(dst == old))               /* deadlock avoidance */
62                 return;
63         bdi_lock_two(&old->wb, &dst->wb);
64         spin_lock(&inode->i_lock);
65         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
66         if (inode->i_state & I_DIRTY)
67                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
68         spin_unlock(&inode->i_lock);
69         spin_unlock(&old->wb.list_lock);
70         spin_unlock(&dst->wb.list_lock);
71 }
72
73 sector_t blkdev_max_block(struct block_device *bdev)
74 {
75         sector_t retval = ~((sector_t)0);
76         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
77
78         if (sz) {
79                 unsigned int size = block_size(bdev);
80                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
81                 retval = (sz >> sizebits);
82         }
83         return retval;
84 }
85
86 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
87 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
88 {
89         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
90
91         if (mapping->nrpages == 0)
92                 return;
93
94         invalidate_bh_lrus();
95         truncate_inode_pages(mapping, 0);
96 }       
97 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
98
99 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
100 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
101 {
102         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
103
104         if (mapping->nrpages == 0)
105                 return;
106
107         invalidate_bh_lrus();
108         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
109         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
110         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
111          * But, for the strange corners, lets be cautious
112          */
113         cleancache_invalidate_inode(mapping);
114 }
115 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
116
117 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
118 {
119         struct address_space *mapping;
120
121         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
122         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
123                 return -EINVAL;
124
125         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
126         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
127                 return -EINVAL;
128
129         /* Prevent starting I/O or mapping the device */
130         percpu_down_write(&bdev->bd_block_size_semaphore);
131
132         /* Check that the block device is not memory mapped */
133         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
134         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
135         if (!prio_tree_empty(&mapping->i_mmap) ||
136             !list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear)) {
137                 mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
138                 percpu_up_write(&bdev->bd_block_size_semaphore);
139                 return -EBUSY;
140         }
141         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
142
143         /* Don't change the size if it is same as current */
144         if (bdev->bd_block_size != size) {
145                 sync_blockdev(bdev);
146                 bdev->bd_block_size = size;
147                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
148                 kill_bdev(bdev);
149         }
150
151         percpu_up_write(&bdev->bd_block_size_semaphore);
152
153         return 0;
154 }
155
156 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
157
158 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
159 {
160         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
161                 return 0;
162         /* If we get here, we know size is power of two
163          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
164         sb->s_blocksize = size;
165         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
166         return sb->s_blocksize;
167 }
168
169 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
170
171 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
172 {
173         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
174         if (size < minsize)
175                 size = minsize;
176         return sb_set_blocksize(sb, size);
177 }
178
179 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
180
181 static int
182 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
183                 struct buffer_head *bh, int create)
184 {
185         if (iblock >= blkdev_max_block(I_BDEV(inode))) {
186                 if (create)
187                         return -EIO;
188
189                 /*
190                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
191                  * return a hole, they will have to call get_block again
192                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
193                  * time
194                  */
195                 return 0;
196         }
197         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
198         bh->b_blocknr = iblock;
199         set_buffer_mapped(bh);
200         return 0;
201 }
202
203 static int
204 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
205                 struct buffer_head *bh, int create)
206 {
207         sector_t end_block = blkdev_max_block(I_BDEV(inode));
208         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
209
210         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
211                 max_blocks = end_block - iblock;
212                 if ((long)max_blocks <= 0) {
213                         if (create)
214                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
215                         /*
216                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
217                          * a !buffer_mapped buffer
218                          */
219                         max_blocks = 0;
220                 }
221         }
222
223         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
224         bh->b_blocknr = iblock;
225         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
226         if (max_blocks)
227                 set_buffer_mapped(bh);
228         return 0;
229 }
230
231 static ssize_t
232 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
233                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
234 {
235         struct file *file = iocb->ki_filp;
236         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
237
238         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
239                                     nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL, NULL, 0);
240 }
241
242 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
243 {
244         if (!bdev)
245                 return 0;
246         if (!wait)
247                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
248         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
249 }
250
251 /*
252  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
253  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
254  */
255 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
256 {
257         return __sync_blockdev(bdev, 1);
258 }
259 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
260
261 /*
262  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
263  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
264  * device.  Takes the superblock lock.
265  */
266 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
267 {
268         struct super_block *sb = get_super(bdev);
269         if (sb) {
270                 int res = sync_filesystem(sb);
271                 drop_super(sb);
272                 return res;
273         }
274         return sync_blockdev(bdev);
275 }
276 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
277
278 /**
279  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
280  * @bdev:       blockdevice to lock
281  *
282  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
283  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
284  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
285  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
286  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
287  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
288  * actually.
289  */
290 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
291 {
292         struct super_block *sb;
293         int error = 0;
294
295         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
296         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
297                 /*
298                  * We don't even need to grab a reference - the first call
299                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
300                  * thaw_bdev drops it.
301                  */
302                 sb = get_super(bdev);
303                 drop_super(sb);
304                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
305                 return sb;
306         }
307
308         sb = get_active_super(bdev);
309         if (!sb)
310                 goto out;
311         error = freeze_super(sb);
312         if (error) {
313                 deactivate_super(sb);
314                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
315                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
316                 return ERR_PTR(error);
317         }
318         deactivate_super(sb);
319  out:
320         sync_blockdev(bdev);
321         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
322         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
323 }
324 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
325
326 /**
327  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
328  * @bdev:       blockdevice to unlock
329  * @sb:         associated superblock
330  *
331  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
332  */
333 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
334 {
335         int error = -EINVAL;
336
337         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
338         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
339                 goto out;
340
341         error = 0;
342         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
343                 goto out;
344
345         if (!sb)
346                 goto out;
347
348         error = thaw_super(sb);
349         if (error) {
350                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
351                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
352                 return error;
353         }
354 out:
355         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
356         return 0;
357 }
358 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
359
360 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
361 {
362         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
363 }
364
365 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
366 {
367         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
368 }
369
370 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
371                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
372                         struct page **pagep, void **fsdata)
373 {
374         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
375                                  blkdev_get_block);
376 }
377
378 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
379                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
380                         struct page *page, void *fsdata)
381 {
382         int ret;
383         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
384
385         unlock_page(page);
386         page_cache_release(page);
387
388         return ret;
389 }
390
391 /*
392  * private llseek:
393  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
394  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
395  */
396 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
397 {
398         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
399         loff_t size;
400         loff_t retval;
401
402         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
403         size = i_size_read(bd_inode);
404
405         retval = -EINVAL;
406         switch (origin) {
407                 case SEEK_END:
408                         offset += size;
409                         break;
410                 case SEEK_CUR:
411                         offset += file->f_pos;
412                 case SEEK_SET:
413                         break;
414                 default:
415                         goto out;
416         }
417         if (offset >= 0 && offset <= size) {
418                 if (offset != file->f_pos) {
419                         file->f_pos = offset;
420                 }
421                 retval = offset;
422         }
423 out:
424         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
425         return retval;
426 }
427         
428 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
429 {
430         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
431         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
432         int error;
433         
434         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
435         if (error)
436                 return error;
437
438         /*
439          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
440          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
441          * O_SYNC writers to a block device.
442          */
443         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
444         if (error == -EOPNOTSUPP)
445                 error = 0;
446
447         return error;
448 }
449 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
450
451 /*
452  * pseudo-fs
453  */
454
455 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
456 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
457
458 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
459 {
460         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
461         if (!ei)
462                 return NULL;
463
464         if (unlikely(percpu_init_rwsem(&ei->bdev.bd_block_size_semaphore))) {
465                 kmem_cache_free(bdev_cachep, ei);
466                 return NULL;
467         }
468
469         return &ei->vfs_inode;
470 }
471
472 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
473 {
474         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
475         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
476
477         percpu_free_rwsem(&bdi->bdev.bd_block_size_semaphore);
478
479         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
480 }
481
482 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
483 {
484         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
485 }
486
487 static void init_once(void *foo)
488 {
489         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
490         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
491
492         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
493         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
494         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
495         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
496 #ifdef CONFIG_SYSFS
497         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
498 #endif
499         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
500         /* Initialize mutex for freeze. */
501         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
502 }
503
504 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
505 {
506         list_del_init(&inode->i_devices);
507         inode->i_bdev = NULL;
508         inode->i_mapping = &inode->i_data;
509 }
510
511 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
512 {
513         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
514         struct list_head *p;
515         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
516         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
517         clear_inode(inode);
518         spin_lock(&bdev_lock);
519         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
520                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
521         }
522         list_del_init(&bdev->bd_list);
523         spin_unlock(&bdev_lock);
524 }
525
526 static const struct super_operations bdev_sops = {
527         .statfs = simple_statfs,
528         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
529         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
530         .drop_inode = generic_delete_inode,
531         .evict_inode = bdev_evict_inode,
532 };
533
534 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
535         int flags, const char *dev_name, void *data)
536 {
537         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
538 }
539
540 static struct file_system_type bd_type = {
541         .name           = "bdev",
542         .mount          = bd_mount,
543         .kill_sb        = kill_anon_super,
544 };
545
546 static struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
547
548 void __init bdev_cache_init(void)
549 {
550         int err;
551         static struct vfsmount *bd_mnt;
552
553         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
554                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
555                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
556                         init_once);
557         err = register_filesystem(&bd_type);
558         if (err)
559                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
560         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
561         if (IS_ERR(bd_mnt))
562                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
563         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
564 }
565
566 /*
567  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
568  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
569  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
570  */
571 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
572 {
573         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
574 }
575
576 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
577 {
578         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
579 }
580
581 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
582 {
583         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
584         return 0;
585 }
586
587 static LIST_HEAD(all_bdevs);
588
589 struct block_device *bdget(dev_t dev)
590 {
591         struct block_device *bdev;
592         struct inode *inode;
593
594         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
595                         bdev_test, bdev_set, &dev);
596
597         if (!inode)
598                 return NULL;
599
600         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
601
602         if (inode->i_state & I_NEW) {
603                 bdev->bd_contains = NULL;
604                 bdev->bd_super = NULL;
605                 bdev->bd_inode = inode;
606                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
607                 bdev->bd_part_count = 0;
608                 bdev->bd_invalidated = 0;
609                 inode->i_mode = S_IFBLK;
610                 inode->i_rdev = dev;
611                 inode->i_bdev = bdev;
612                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
613                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
614                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
615                 spin_lock(&bdev_lock);
616                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
617                 spin_unlock(&bdev_lock);
618                 unlock_new_inode(inode);
619         }
620         return bdev;
621 }
622
623 EXPORT_SYMBOL(bdget);
624
625 /**
626  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
627  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
628  */
629 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
630 {
631         ihold(bdev->bd_inode);
632         return bdev;
633 }
634
635 long nr_blockdev_pages(void)
636 {
637         struct block_device *bdev;
638         long ret = 0;
639         spin_lock(&bdev_lock);
640         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
641                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
642         }
643         spin_unlock(&bdev_lock);
644         return ret;
645 }
646
647 void bdput(struct block_device *bdev)
648 {
649         iput(bdev->bd_inode);
650 }
651
652 EXPORT_SYMBOL(bdput);
653  
654 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
655 {
656         struct block_device *bdev;
657
658         spin_lock(&bdev_lock);
659         bdev = inode->i_bdev;
660         if (bdev) {
661                 ihold(bdev->bd_inode);
662                 spin_unlock(&bdev_lock);
663                 return bdev;
664         }
665         spin_unlock(&bdev_lock);
666
667         bdev = bdget(inode->i_rdev);
668         if (bdev) {
669                 spin_lock(&bdev_lock);
670                 if (!inode->i_bdev) {
671                         /*
672                          * We take an additional reference to bd_inode,
673                          * and it's released in clear_inode() of inode.
674                          * So, we can access it via ->i_mapping always
675                          * without igrab().
676                          */
677                         ihold(bdev->bd_inode);
678                         inode->i_bdev = bdev;
679                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
680                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
681                 }
682                 spin_unlock(&bdev_lock);
683         }
684         return bdev;
685 }
686
687 static inline int sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
688 {
689         return sb == blockdev_superblock;
690 }
691
692 /* Call when you free inode */
693
694 void bd_forget(struct inode *inode)
695 {
696         struct block_device *bdev = NULL;
697
698         spin_lock(&bdev_lock);
699         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
700                 bdev = inode->i_bdev;
701         __bd_forget(inode);
702         spin_unlock(&bdev_lock);
703
704         if (bdev)
705                 iput(bdev->bd_inode);
706 }
707
708 /**
709  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
710  * @bdev: block device of interest
711  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
712  * @holder: holder trying to claim @bdev
713  *
714  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
715  *
716  * CONTEXT:
717  * spin_lock(&bdev_lock).
718  *
719  * RETURNS:
720  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
721  */
722 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
723                          void *holder)
724 {
725         if (bdev->bd_holder == holder)
726                 return true;     /* already a holder */
727         else if (bdev->bd_holder != NULL)
728                 return false;    /* held by someone else */
729         else if (bdev->bd_contains == bdev)
730                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
731
732         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
733                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
734         else if (whole->bd_holder != NULL)
735                 return false;    /* is a partition of a held device */
736         else
737                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
738 }
739
740 /**
741  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
742  * @bdev: block device of interest
743  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
744  * @holder: holder trying to claim @bdev
745  *
746  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
747  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
748  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
749  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
750  *
751  * CONTEXT:
752  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
753  * it multiple times.
754  *
755  * RETURNS:
756  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
757  */
758 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
759                                struct block_device *whole, void *holder)
760 {
761 retry:
762         /* if someone else claimed, fail */
763         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
764                 return -EBUSY;
765
766         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
767         if (whole->bd_claiming) {
768                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
769                 DEFINE_WAIT(wait);
770
771                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
772                 spin_unlock(&bdev_lock);
773                 schedule();
774                 finish_wait(wq, &wait);
775                 spin_lock(&bdev_lock);
776                 goto retry;
777         }
778
779         /* yay, all mine */
780         return 0;
781 }
782
783 /**
784  * bd_start_claiming - start claiming a block device
785  * @bdev: block device of interest
786  * @holder: holder trying to claim @bdev
787  *
788  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
789  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
790  * successful call to this function must be matched with a call to
791  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
792  * fail).
793  *
794  * This function is used to gain exclusive access to the block device
795  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
796  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
797  * access but may subsequently fail.
798  *
799  * CONTEXT:
800  * Might sleep.
801  *
802  * RETURNS:
803  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
804  * value on failure.
805  */
806 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
807                                               void *holder)
808 {
809         struct gendisk *disk;
810         struct block_device *whole;
811         int partno, err;
812
813         might_sleep();
814
815         /*
816          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
817          * and grab the outer block device the hard way.
818          */
819         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
820         if (!disk)
821                 return ERR_PTR(-ENXIO);
822
823         /*
824          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
825          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
826          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
827          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
828          * tracking is broken for those devices but it has always been that
829          * way.
830          */
831         if (partno)
832                 whole = bdget_disk(disk, 0);
833         else
834                 whole = bdgrab(bdev);
835
836         module_put(disk->fops->owner);
837         put_disk(disk);
838         if (!whole)
839                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
840
841         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
842         spin_lock(&bdev_lock);
843
844         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
845         if (err == 0) {
846                 whole->bd_claiming = holder;
847                 spin_unlock(&bdev_lock);
848                 return whole;
849         } else {
850                 spin_unlock(&bdev_lock);
851                 bdput(whole);
852                 return ERR_PTR(err);
853         }
854 }
855
856 #ifdef CONFIG_SYSFS
857 struct bd_holder_disk {
858         struct list_head        list;
859         struct gendisk          *disk;
860         int                     refcnt;
861 };
862
863 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
864                                                   struct gendisk *disk)
865 {
866         struct bd_holder_disk *holder;
867
868         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
869                 if (holder->disk == disk)
870                         return holder;
871         return NULL;
872 }
873
874 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
875 {
876         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
877 }
878
879 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
880 {
881         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
882 }
883
884 /**
885  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
886  * @bdev: the claimed slave bdev
887  * @disk: the holding disk
888  *
889  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
890  *
891  * This functions creates the following sysfs symlinks.
892  *
893  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
894  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
895  *
896  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
897  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
898  *
899  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
900  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
901  *
902  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
903  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
904  * lifetime of these symlinks.
905  *
906  * CONTEXT:
907  * Might sleep.
908  *
909  * RETURNS:
910  * 0 on success, -errno on failure.
911  */
912 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
913 {
914         struct bd_holder_disk *holder;
915         int ret = 0;
916
917         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
918
919         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
920
921         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
922         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
923                 goto out_unlock;
924
925         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
926         if (holder) {
927                 holder->refcnt++;
928                 goto out_unlock;
929         }
930
931         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
932         if (!holder) {
933                 ret = -ENOMEM;
934                 goto out_unlock;
935         }
936
937         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
938         holder->disk = disk;
939         holder->refcnt = 1;
940
941         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
942         if (ret)
943                 goto out_free;
944
945         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
946         if (ret)
947                 goto out_del;
948         /*
949          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
950          * the holder directory.  Hold on to it.
951          */
952         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
953
954         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
955         goto out_unlock;
956
957 out_del:
958         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
959 out_free:
960         kfree(holder);
961 out_unlock:
962         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
963         return ret;
964 }
965 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
966
967 /**
968  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
969  * @bdev: the calimed slave bdev
970  * @disk: the holding disk
971  *
972  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
973  *
974  * CONTEXT:
975  * Might sleep.
976  */
977 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
978 {
979         struct bd_holder_disk *holder;
980
981         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
982
983         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
984
985         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
986                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
987                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
988                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
989                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
990                 list_del_init(&holder->list);
991                 kfree(holder);
992         }
993
994         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
995 }
996 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
997 #endif
998
999 /**
1000  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1001  *
1002  * @bdev:      struct block device to be flushed
1003  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1004  *
1005  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1006  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1007  * resize.
1008  */
1009 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1010 {
1011         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1012                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1013
1014                 if (bdev->bd_disk)
1015                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1016                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1017                        "resized disk %s\n", name);
1018         }
1019
1020         if (!bdev->bd_disk)
1021                 return;
1022         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1023                 bdev->bd_invalidated = 1;
1024 }
1025
1026 /**
1027  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1028  * @disk: struct gendisk to check
1029  * @bdev: struct bdev to adjust.
1030  *
1031  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1032  * and adjusts it if it differs.
1033  */
1034 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1035 {
1036         loff_t disk_size, bdev_size;
1037
1038         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1039         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1040         if (disk_size != bdev_size) {
1041                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1042
1043                 disk_name(disk, 0, name);
1044                 printk(KERN_INFO
1045                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1046                        name, bdev_size, disk_size);
1047                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1048                 flush_disk(bdev, false);
1049         }
1050 }
1051 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1052
1053 /**
1054  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1055  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1056  *
1057  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1058  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1059  * for all revalidate_disk operations.
1060  */
1061 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1062 {
1063         struct block_device *bdev;
1064         int ret = 0;
1065
1066         if (disk->fops->revalidate_disk)
1067                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1068
1069         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1070         if (!bdev)
1071                 return ret;
1072
1073         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1074         check_disk_size_change(disk, bdev);
1075         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1076         bdput(bdev);
1077         return ret;
1078 }
1079 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1080
1081 /*
1082  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1083  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1084  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1085  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1086  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1087  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1088  * to lose :-)
1089  */
1090 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1091 {
1092         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1093         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1094         unsigned int events;
1095
1096         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1097                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1098         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1099                 return 0;
1100
1101         flush_disk(bdev, true);
1102         if (bdops->revalidate_disk)
1103                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1104         return 1;
1105 }
1106
1107 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1108
1109 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1110 {
1111         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1112
1113         bdev->bd_inode->i_size = size;
1114         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1115                 if (size & bsize)
1116                         break;
1117                 bsize <<= 1;
1118         }
1119         bdev->bd_block_size = bsize;
1120         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1121 }
1122 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1123
1124 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1125
1126 /*
1127  * bd_mutex locking:
1128  *
1129  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1130  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1131  */
1132
1133 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1134 {
1135         struct gendisk *disk;
1136         struct module *owner;
1137         int ret;
1138         int partno;
1139         int perm = 0;
1140
1141         if (mode & FMODE_READ)
1142                 perm |= MAY_READ;
1143         if (mode & FMODE_WRITE)
1144                 perm |= MAY_WRITE;
1145         /*
1146          * hooks: /n/, see "layering violations".
1147          */
1148         if (!for_part) {
1149                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1150                 if (ret != 0) {
1151                         bdput(bdev);
1152                         return ret;
1153                 }
1154         }
1155
1156  restart:
1157
1158         ret = -ENXIO;
1159         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1160         if (!disk)
1161                 goto out;
1162         owner = disk->fops->owner;
1163
1164         disk_block_events(disk);
1165         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1166         if (!bdev->bd_openers) {
1167                 bdev->bd_disk = disk;
1168                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1169                 bdev->bd_contains = bdev;
1170                 if (!partno) {
1171                         struct backing_dev_info *bdi;
1172
1173                         ret = -ENXIO;
1174                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1175                         if (!bdev->bd_part)
1176                                 goto out_clear;
1177
1178                         ret = 0;
1179                         if (disk->fops->open) {
1180                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1181                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1182                                         /* Lost a race with 'disk' being
1183                                          * deleted, try again.
1184                                          * See md.c
1185                                          */
1186                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1187                                         bdev->bd_part = NULL;
1188                                         bdev->bd_disk = NULL;
1189                                         bdev->bd_queue = NULL;
1190                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1191                                         disk_unblock_events(disk);
1192                                         put_disk(disk);
1193                                         module_put(owner);
1194                                         goto restart;
1195                                 }
1196                         }
1197
1198                         if (!ret && !bdev->bd_openers) {
1199                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1200                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1201                                 if (bdi == NULL)
1202                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1203                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1204                         }
1205
1206                         /*
1207                          * If the device is invalidated, rescan partition
1208                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1209                          * The latter is necessary to prevent ghost
1210                          * partitions on a removed medium.
1211                          */
1212                         if (bdev->bd_invalidated) {
1213                                 if (!ret)
1214                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1215                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1216                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1217                         }
1218                         if (ret)
1219                                 goto out_clear;
1220                 } else {
1221                         struct block_device *whole;
1222                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1223                         ret = -ENOMEM;
1224                         if (!whole)
1225                                 goto out_clear;
1226                         BUG_ON(for_part);
1227                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1228                         if (ret)
1229                                 goto out_clear;
1230                         bdev->bd_contains = whole;
1231                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1232                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1233                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1234                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1235                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1236                                 ret = -ENXIO;
1237                                 goto out_clear;
1238                         }
1239                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1240                 }
1241         } else {
1242                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1243                         ret = 0;
1244                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1245                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1246                         /* the same as first opener case, read comment there */
1247                         if (bdev->bd_invalidated) {
1248                                 if (!ret)
1249                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1250                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1251                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1252                         }
1253                         if (ret)
1254                                 goto out_unlock_bdev;
1255                 }
1256                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1257                 put_disk(disk);
1258                 module_put(owner);
1259         }
1260         bdev->bd_openers++;
1261         if (for_part)
1262                 bdev->bd_part_count++;
1263         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1264         disk_unblock_events(disk);
1265         return 0;
1266
1267  out_clear:
1268         disk_put_part(bdev->bd_part);
1269         bdev->bd_disk = NULL;
1270         bdev->bd_part = NULL;
1271         bdev->bd_queue = NULL;
1272         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1273         if (bdev != bdev->bd_contains)
1274                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1275         bdev->bd_contains = NULL;
1276  out_unlock_bdev:
1277         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1278         disk_unblock_events(disk);
1279         put_disk(disk);
1280         module_put(owner);
1281  out:
1282         bdput(bdev);
1283
1284         return ret;
1285 }
1286
1287 /**
1288  * blkdev_get - open a block device
1289  * @bdev: block_device to open
1290  * @mode: FMODE_* mask
1291  * @holder: exclusive holder identifier
1292  *
1293  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1294  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1295  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1296  *
1297  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1298  * @bdev is put.
1299  *
1300  * CONTEXT:
1301  * Might sleep.
1302  *
1303  * RETURNS:
1304  * 0 on success, -errno on failure.
1305  */
1306 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1307 {
1308         struct block_device *whole = NULL;
1309         int res;
1310
1311         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1312
1313         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1314                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1315                 if (IS_ERR(whole)) {
1316                         bdput(bdev);
1317                         return PTR_ERR(whole);
1318                 }
1319         }
1320
1321         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1322
1323         if (whole) {
1324                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1325
1326                 /* finish claiming */
1327                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1328                 spin_lock(&bdev_lock);
1329
1330                 if (!res) {
1331                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1332                         /*
1333                          * Note that for a whole device bd_holders
1334                          * will be incremented twice, and bd_holder
1335                          * will be set to bd_may_claim before being
1336                          * set to holder
1337                          */
1338                         whole->bd_holders++;
1339                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1340                         bdev->bd_holders++;
1341                         bdev->bd_holder = holder;
1342                 }
1343
1344                 /* tell others that we're done */
1345                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1346                 whole->bd_claiming = NULL;
1347                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1348
1349                 spin_unlock(&bdev_lock);
1350
1351                 /*
1352                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1353                  * write holder makes the write_holder state stick until
1354                  * all are released.  This is good enough and tracking
1355                  * individual writeable reference is too fragile given the
1356                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1357                  */
1358                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1359                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1360                         bdev->bd_write_holder = true;
1361                         disk_block_events(disk);
1362                 }
1363
1364                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1365                 bdput(whole);
1366         }
1367
1368         return res;
1369 }
1370 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1371
1372 /**
1373  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1374  * @path: path to the block device to open
1375  * @mode: FMODE_* mask
1376  * @holder: exclusive holder identifier
1377  *
1378  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1379  * and @holder are identical to blkdev_get().
1380  *
1381  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1382  *
1383  * CONTEXT:
1384  * Might sleep.
1385  *
1386  * RETURNS:
1387  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1388  */
1389 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1390                                         void *holder)
1391 {
1392         struct block_device *bdev;
1393         int err;
1394
1395         bdev = lookup_bdev(path);
1396         if (IS_ERR(bdev))
1397                 return bdev;
1398
1399         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1400         if (err)
1401                 return ERR_PTR(err);
1402
1403         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1404                 blkdev_put(bdev, mode);
1405                 return ERR_PTR(-EACCES);
1406         }
1407
1408         return bdev;
1409 }
1410 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1411
1412 /**
1413  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1414  * @dev: device number of block device to open
1415  * @mode: FMODE_* mask
1416  * @holder: exclusive holder identifier
1417  *
1418  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1419  * @holder are identical to blkdev_get().
1420  *
1421  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1422  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1423  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1424  * ever need it - reconsider your API.
1425  *
1426  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1427  *
1428  * CONTEXT:
1429  * Might sleep.
1430  *
1431  * RETURNS:
1432  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1433  */
1434 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1435 {
1436         struct block_device *bdev;
1437         int err;
1438
1439         bdev = bdget(dev);
1440         if (!bdev)
1441                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1442
1443         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1444         if (err)
1445                 return ERR_PTR(err);
1446
1447         return bdev;
1448 }
1449 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1450
1451 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1452 {
1453         struct block_device *bdev;
1454
1455         /*
1456          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1457          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1458          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1459          * during an unstable branch.
1460          */
1461         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1462
1463         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1464                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1465         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1466                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1467         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1468                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1469
1470         bdev = bd_acquire(inode);
1471         if (bdev == NULL)
1472                 return -ENOMEM;
1473
1474         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1475
1476         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1477 }
1478
1479 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1480 {
1481         int ret = 0;
1482         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1483         struct block_device *victim = NULL;
1484
1485         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1486         if (for_part)
1487                 bdev->bd_part_count--;
1488
1489         if (!--bdev->bd_openers) {
1490                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1491                 sync_blockdev(bdev);
1492                 kill_bdev(bdev);
1493                 /* ->release can cause the old bdi to disappear,
1494                  * so must switch it out first
1495                  */
1496                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1497                                         &default_backing_dev_info);
1498         }
1499         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1500                 if (disk->fops->release)
1501                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1502         }
1503         if (!bdev->bd_openers) {
1504                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1505
1506                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1507                 bdev->bd_part = NULL;
1508                 bdev->bd_disk = NULL;
1509                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1510                         victim = bdev->bd_contains;
1511                 bdev->bd_contains = NULL;
1512
1513                 put_disk(disk);
1514                 module_put(owner);
1515         }
1516         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1517         bdput(bdev);
1518         if (victim)
1519                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1520         return ret;
1521 }
1522
1523 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1524 {
1525         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1526
1527         if (mode & FMODE_EXCL) {
1528                 bool bdev_free;
1529
1530                 /*
1531                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1532                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1533                  * synchronize disk_holder unlinking.
1534                  */
1535                 spin_lock(&bdev_lock);
1536
1537                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1538                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1539
1540                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1541                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1542                         bdev->bd_holder = NULL;
1543                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1544                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1545
1546                 spin_unlock(&bdev_lock);
1547
1548                 /*
1549                  * If this was the last claim, remove holder link and
1550                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1551                  */
1552                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1553                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1554                         bdev->bd_write_holder = false;
1555                 }
1556         }
1557
1558         /*
1559          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1560          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1561          * from userland - e.g. eject(1).
1562          */
1563         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1564
1565         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1566
1567         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1568 }
1569 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1570
1571 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1572 {
1573         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1574
1575         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1576 }
1577
1578 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1579 {
1580         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1581         fmode_t mode = file->f_mode;
1582
1583         /*
1584          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1585          * to updated it before every ioctl.
1586          */
1587         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1588                 mode |= FMODE_NDELAY;
1589         else
1590                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1591
1592         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1593 }
1594
1595 ssize_t blkdev_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1596                         unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1597 {
1598         ssize_t ret;
1599         struct block_device *bdev = I_BDEV(iocb->ki_filp->f_mapping->host);
1600
1601         percpu_down_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1602
1603         ret = generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
1604
1605         percpu_up_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1606
1607         return ret;
1608 }
1609 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_read);
1610
1611 /*
1612  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1613  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1614  *
1615  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1616  * use.
1617  */
1618 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1619                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1620 {
1621         struct file *file = iocb->ki_filp;
1622         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1623         struct blk_plug plug;
1624         ssize_t ret;
1625
1626         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1627
1628         blk_start_plug(&plug);
1629
1630         percpu_down_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1631
1632         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1633         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1634                 ssize_t err;
1635
1636                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1637                 if (err < 0 && ret > 0)
1638                         ret = err;
1639         }
1640
1641         percpu_up_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1642
1643         blk_finish_plug(&plug);
1644
1645         return ret;
1646 }
1647 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1648
1649 static int blkdev_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1650 {
1651         int ret;
1652         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1653
1654         percpu_down_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1655
1656         ret = generic_file_mmap(file, vma);
1657
1658         percpu_up_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1659
1660         return ret;
1661 }
1662
1663 /*
1664  * Try to release a page associated with block device when the system
1665  * is under memory pressure.
1666  */
1667 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1668 {
1669         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1670
1671         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1672                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1673
1674         return try_to_free_buffers(page);
1675 }
1676
1677 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1678         .readpage       = blkdev_readpage,
1679         .writepage      = blkdev_writepage,
1680         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1681         .write_end      = blkdev_write_end,
1682         .writepages     = generic_writepages,
1683         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1684         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1685 };
1686
1687 const struct file_operations def_blk_fops = {
1688         .open           = blkdev_open,
1689         .release        = blkdev_close,
1690         .llseek         = block_llseek,
1691         .read           = do_sync_read,
1692         .write          = do_sync_write,
1693         .aio_read       = blkdev_aio_read,
1694         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1695         .mmap           = blkdev_mmap,
1696         .fsync          = blkdev_fsync,
1697         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1698 #ifdef CONFIG_COMPAT
1699         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1700 #endif
1701         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1702         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1703 };
1704
1705 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1706 {
1707         int res;
1708         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1709         set_fs(KERNEL_DS);
1710         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1711         set_fs(old_fs);
1712         return res;
1713 }
1714
1715 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1716
1717 /**
1718  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1719  * @pathname:   special file representing the block device
1720  *
1721  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1722  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1723  * otherwise.
1724  */
1725 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1726 {
1727         struct block_device *bdev;
1728         struct inode *inode;
1729         struct path path;
1730         int error;
1731
1732         if (!pathname || !*pathname)
1733                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1734
1735         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1736         if (error)
1737                 return ERR_PTR(error);
1738
1739         inode = path.dentry->d_inode;
1740         error = -ENOTBLK;
1741         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1742                 goto fail;
1743         error = -EACCES;
1744         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1745                 goto fail;
1746         error = -ENOMEM;
1747         bdev = bd_acquire(inode);
1748         if (!bdev)
1749                 goto fail;
1750 out:
1751         path_put(&path);
1752         return bdev;
1753 fail:
1754         bdev = ERR_PTR(error);
1755         goto out;
1756 }
1757 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1758
1759 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1760 {
1761         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1762         int res = 0;
1763
1764         if (sb) {
1765                 /*
1766                  * no need to lock the super, get_super holds the
1767                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1768                  * under us (->put_super runs with the write lock
1769                  * hold).
1770                  */
1771                 shrink_dcache_sb(sb);
1772                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1773                 drop_super(sb);
1774         }
1775         invalidate_bdev(bdev);
1776         return res;
1777 }
1778 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1779
1780 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1781 {
1782         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1783
1784         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1785         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1786                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1787
1788                 spin_lock(&inode->i_lock);
1789                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1790                     mapping->nrpages == 0) {
1791                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1792                         continue;
1793                 }
1794                 __iget(inode);
1795                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1796                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1797                 /*
1798                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1799                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1800                  * inode_sb_list_lock.  We cannot iput the inode now as we can
1801                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1802                  * inode_sb_list_lock. So we keep the reference and iput it
1803                  * later.
1804                  */
1805                 iput(old_inode);
1806                 old_inode = inode;
1807
1808                 func(I_BDEV(inode), arg);
1809
1810                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1811         }
1812         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1813         iput(old_inode);
1814 }