fs/block_dev.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/block_dev.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
   6  */
   7
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/fcntl.h>
  11 #include <linux/slab.h>
  12 #include <linux/kmod.h>
  13 #include <linux/major.h>
  14 #include <linux/device_cgroup.h>
  15 #include <linux/highmem.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/backing-dev.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/blkpg.h>
  20 #include <linux/magic.h>
  21 #include <linux/dax.h>
  22 #include <linux/buffer_head.h>
  23 #include <linux/swap.h>
  24 #include <linux/pagevec.h>
  25 #include <linux/writeback.h>
  26 #include <linux/mpage.h>
  27 #include <linux/mount.h>
  28 #include <linux/uio.h>
  29 #include <linux/namei.h>
  30 #include <linux/log2.h>
  31 #include <linux/cleancache.h>
  32 #include <linux/dax.h>
  33 #include <linux/badblocks.h>
  34 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  35 #include <linux/falloc.h>
  36 #include <linux/uaccess.h>
  37 #include "internal.h"
  38
  39 struct bdev_inode {
  40         struct block_device bdev;
  41         struct inode vfs_inode;
  42 };
  43
  44 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
  45
  46 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  47 {
  48         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  49 }
  50
  51 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  52 {
  53         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  54 }
  55 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  56
  57 void __vfs_msg(struct super_block *sb, const char *prefix, const char *fmt, ...)
  58 {
  59         struct va_format vaf;
  60         va_list args;
  61
  62         va_start(args, fmt);
  63         vaf.fmt = fmt;
  64         vaf.va = &args;
  65         printk_ratelimited("%sVFS (%s): %pV\n", prefix, sb->s_id, &vaf);
  66         va_end(args);
  67 }
  68
  69 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
  70 {
  71         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
  72         int ret;
  73
  74         spin_lock(&inode->i_lock);
  75         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
  76                 spin_unlock(&inode->i_lock);
  77                 ret = write_inode_now(inode, true);
  78                 if (ret) {
  79                         char name[BDEVNAME_SIZE];
  80                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
  81                                             "for block device %s (err=%d).\n",
  82                                             bdevname(bdev, name), ret);
  83                 }
  84                 spin_lock(&inode->i_lock);
  85         }
  86         spin_unlock(&inode->i_lock);
  87 }
  88
  89 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  90 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  91 {
  92         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  93
  94         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrexceptional == 0)
  95                 return;
  96
  97         invalidate_bh_lrus();
  98         truncate_inode_pages(mapping, 0);
  99 }
 100 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
 101
 102 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
 103 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
 104 {
 105         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 106
 107         if (mapping->nrpages) {
 108                 invalidate_bh_lrus();
 109                 lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
 110                 invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
 111         }
 112         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
 113          * But, for the strange corners, lets be cautious
 114          */
 115         cleancache_invalidate_inode(mapping);
 116 }
 117 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
 118
 119 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
 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         /* Don't change the size if it is same as current */
 130         if (bdev->bd_block_size != size) {
 131                 sync_blockdev(bdev);
 132                 bdev->bd_block_size = size;
 133                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
 134                 kill_bdev(bdev);
 135         }
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
 140
 141 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 142 {
 143         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
 144                 return 0;
 145         /* If we get here, we know size is power of two
 146          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 147         sb->s_blocksize = size;
 148         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 149         return sb->s_blocksize;
 150 }
 151
 152 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 153
 154 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 155 {
 156         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 157         if (size < minsize)
 158                 size = minsize;
 159         return sb_set_blocksize(sb, size);
 160 }
 161
 162 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 163
 164 static int
 165 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 166                 struct buffer_head *bh, int create)
 167 {
 168         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 169         bh->b_blocknr = iblock;
 170         set_buffer_mapped(bh);
 171         return 0;
 172 }
 173
 174 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
 175 {
 176         return file->f_mapping->host;
 177 }
 178
 179 static unsigned int dio_bio_write_op(struct kiocb *iocb)
 180 {
 181         unsigned int op = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
 182
 183         /* avoid the need for a I/O completion work item */
 184         if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
 185                 op |= REQ_FUA;
 186         return op;
 187 }
 188
 189 #define DIO_INLINE_BIO_VECS 4
 190
 191 static void blkdev_bio_end_io_simple(struct bio *bio)
 192 {
 193         struct task_struct *waiter = bio->bi_private;
 194
 195         WRITE_ONCE(bio->bi_private, NULL);
 196         wake_up_process(waiter);
 197 }
 198
 199 static ssize_t
 200 __blkdev_direct_IO_simple(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 201                 int nr_pages)
 202 {
 203         struct file *file = iocb->ki_filp;
 204         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
 205         struct bio_vec inline_vecs[DIO_INLINE_BIO_VECS], *vecs, *bvec;
 206         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 207         bool should_dirty = false;
 208         struct bio bio;
 209         ssize_t ret;
 210         blk_qc_t qc;
 211         int i;
 212
 213         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
 214             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
 215                 return -EINVAL;
 216
 217         if (nr_pages <= DIO_INLINE_BIO_VECS)
 218                 vecs = inline_vecs;
 219         else {
 220                 vecs = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct bio_vec), GFP_KERNEL);
 221                 if (!vecs)
 222                         return -ENOMEM;
 223         }
 224
 225         bio_init(&bio, vecs, nr_pages);
 226         bio.bi_bdev = bdev;
 227         bio.bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
 228         bio.bi_private = current;
 229         bio.bi_end_io = blkdev_bio_end_io_simple;
 230
 231         ret = bio_iov_iter_get_pages(&bio, iter);
 232         if (unlikely(ret))
 233                 return ret;
 234         ret = bio.bi_iter.bi_size;
 235
 236         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
 237                 bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
 238                 if (iter_is_iovec(iter))
 239                         should_dirty = true;
 240         } else {
 241                 bio.bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
 242                 task_io_account_write(ret);
 243         }
 244
 245         qc = submit_bio(&bio);
 246         for (;;) {
 247                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 248                 if (!READ_ONCE(bio.bi_private))
 249                         break;
 250                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
 251                     !blk_mq_poll(bdev_get_queue(bdev), qc))
 252                         io_schedule();
 253         }
 254         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 255
 256         bio_for_each_segment_all(bvec, &bio, i) {
 257                 if (should_dirty && !PageCompound(bvec->bv_page))
 258                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
 259                 put_page(bvec->bv_page);
 260         }
 261
 262         if (vecs != inline_vecs)
 263                 kfree(vecs);
 264
 265         if (unlikely(bio.bi_error))
 266                 return bio.bi_error;
 267         return ret;
 268 }
 269
 270 struct blkdev_dio {
 271         union {
 272                 struct kiocb            *iocb;
 273                 struct task_struct      *waiter;
 274         };
 275         size_t                  size;
 276         atomic_t                ref;
 277         bool                    multi_bio : 1;
 278         bool                    should_dirty : 1;
 279         bool                    is_sync : 1;
 280         struct bio              bio;
 281 };
 282
 283 static struct bio_set *blkdev_dio_pool __read_mostly;
 284
 285 static void blkdev_bio_end_io(struct bio *bio)
 286 {
 287         struct blkdev_dio *dio = bio->bi_private;
 288         bool should_dirty = dio->should_dirty;
 289
 290         if (dio->multi_bio && !atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
 291                 if (bio->bi_error && !dio->bio.bi_error)
 292                         dio->bio.bi_error = bio->bi_error;
 293         } else {
 294                 if (!dio->is_sync) {
 295                         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
 296                         ssize_t ret = dio->bio.bi_error;
 297
 298                         if (likely(!ret)) {
 299                                 ret = dio->size;
 300                                 iocb->ki_pos += ret;
 301                         }
 302
 303                         dio->iocb->ki_complete(iocb, ret, 0);
 304                         bio_put(&dio->bio);
 305                 } else {
 306                         struct task_struct *waiter = dio->waiter;
 307
 308                         WRITE_ONCE(dio->waiter, NULL);
 309                         wake_up_process(waiter);
 310                 }
 311         }
 312
 313         if (should_dirty) {
 314                 bio_check_pages_dirty(bio);
 315         } else {
 316                 struct bio_vec *bvec;
 317                 int i;
 318
 319                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i)
 320                         put_page(bvec->bv_page);
 321                 bio_put(bio);
 322         }
 323 }
 324
 325 static ssize_t
 326 __blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int nr_pages)
 327 {
 328         struct file *file = iocb->ki_filp;
 329         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
 330         struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
 331         struct blk_plug plug;
 332         struct blkdev_dio *dio;
 333         struct bio *bio;
 334         bool is_read = (iov_iter_rw(iter) == READ), is_sync;
 335         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 336         blk_qc_t qc = BLK_QC_T_NONE;
 337         int ret;
 338
 339         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
 340             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
 341                 return -EINVAL;
 342
 343         bio = bio_alloc_bioset(GFP_KERNEL, nr_pages, blkdev_dio_pool);
 344         bio_get(bio); /* extra ref for the completion handler */
 345
 346         dio = container_of(bio, struct blkdev_dio, bio);
 347         dio->is_sync = is_sync = is_sync_kiocb(iocb);
 348         if (dio->is_sync)
 349                 dio->waiter = current;
 350         else
 351                 dio->iocb = iocb;
 352
 353         dio->size = 0;
 354         dio->multi_bio = false;
 355         dio->should_dirty = is_read && (iter->type == ITER_IOVEC);
 356
 357         blk_start_plug(&plug);
 358         for (;;) {
 359                 bio->bi_bdev = bdev;
 360                 bio->bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
 361                 bio->bi_private = dio;
 362                 bio->bi_end_io = blkdev_bio_end_io;
 363
 364                 ret = bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
 365                 if (unlikely(ret)) {
 366                         bio->bi_error = ret;
 367                         bio_endio(bio);
 368                         break;
 369                 }
 370
 371                 if (is_read) {
 372                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
 373                         if (dio->should_dirty)
 374                                 bio_set_pages_dirty(bio);
 375                 } else {
 376                         bio->bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
 377                         task_io_account_write(bio->bi_iter.bi_size);
 378                 }
 379
 380                 dio->size += bio->bi_iter.bi_size;
 381                 pos += bio->bi_iter.bi_size;
 382
 383                 nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES);
 384                 if (!nr_pages) {
 385                         qc = submit_bio(bio);
 386                         break;
 387                 }
 388
 389                 if (!dio->multi_bio) {
 390                         dio->multi_bio = true;
 391                         atomic_set(&dio->ref, 2);
 392                 } else {
 393                         atomic_inc(&dio->ref);
 394                 }
 395
 396                 submit_bio(bio);
 397                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
 398         }
 399         blk_finish_plug(&plug);
 400
 401         if (!is_sync)
 402                 return -EIOCBQUEUED;
 403
 404         for (;;) {
 405                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 406                 if (!READ_ONCE(dio->waiter))
 407                         break;
 408
 409                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
 410                     !blk_mq_poll(bdev_get_queue(bdev), qc))
 411                         io_schedule();
 412         }
 413         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 414
 415         ret = dio->bio.bi_error;
 416         if (likely(!ret))
 417                 ret = dio->size;
 418
 419         bio_put(&dio->bio);
 420         return ret;
 421 }
 422
 423 static ssize_t
 424 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
 425 {
 426         int nr_pages;
 427
 428         nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES + 1);
 429         if (!nr_pages)
 430                 return 0;
 431         if (is_sync_kiocb(iocb) && nr_pages <= BIO_MAX_PAGES)
 432                 return __blkdev_direct_IO_simple(iocb, iter, nr_pages);
 433
 434         return __blkdev_direct_IO(iocb, iter, min(nr_pages, BIO_MAX_PAGES));
 435 }
 436
 437 static __init int blkdev_init(void)
 438 {
 439         blkdev_dio_pool = bioset_create(4, offsetof(struct blkdev_dio, bio));
 440         if (!blkdev_dio_pool)
 441                 return -ENOMEM;
 442         return 0;
 443 }
 444 module_init(blkdev_init);
 445
 446 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 447 {
 448         if (!bdev)
 449                 return 0;
 450         if (!wait)
 451                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 452         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 453 }
 454
 455 /*
 456  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 457  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 458  */
 459 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 460 {
 461         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 462 }
 463 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 464
 465 /*
 466  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 467  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 468  * device.  Takes the superblock lock.
 469  */
 470 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 471 {
 472         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 473         if (sb) {
 474                 int res = sync_filesystem(sb);
 475                 drop_super(sb);
 476                 return res;
 477         }
 478         return sync_blockdev(bdev);
 479 }
 480 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 481
 482 /**
 483  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 484  * @bdev:       blockdevice to lock
 485  *
 486  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 487  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 488  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 489  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 490  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 491  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 492  * actually.
 493  */
 494 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 495 {
 496         struct super_block *sb;
 497         int error = 0;
 498
 499         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 500         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 501                 /*
 502                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 503                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 504                  * thaw_bdev drops it.
 505                  */
 506                 sb = get_super(bdev);
 507                 if (sb)
 508                         drop_super(sb);
 509                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 510                 return sb;
 511         }
 512
 513         sb = get_active_super(bdev);
 514         if (!sb)
 515                 goto out;
 516         if (sb->s_op->freeze_super)
 517                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
 518         else
 519                 error = freeze_super(sb);
 520         if (error) {
 521                 deactivate_super(sb);
 522                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 523                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 524                 return ERR_PTR(error);
 525         }
 526         deactivate_super(sb);
 527  out:
 528         sync_blockdev(bdev);
 529         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 530         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 531 }
 532 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 533
 534 /**
 535  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 536  * @bdev:       blockdevice to unlock
 537  * @sb:         associated superblock
 538  *
 539  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 540  */
 541 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 542 {
 543         int error = -EINVAL;
 544
 545         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 546         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 547                 goto out;
 548
 549         error = 0;
 550         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 551                 goto out;
 552
 553         if (!sb)
 554                 goto out;
 555
 556         if (sb->s_op->thaw_super)
 557                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
 558         else
 559                 error = thaw_super(sb);
 560         if (error)
 561                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 562 out:
 563         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 564         return error;
 565 }
 566 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 567
 568 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 569 {
 570         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 571 }
 572
 573 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 574 {
 575         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 576 }
 577
 578 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
 579                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
 580 {
 581         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
 582 }
 583
 584 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 585                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 586                         struct page **pagep, void **fsdata)
 587 {
 588         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
 589                                  blkdev_get_block);
 590 }
 591
 592 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 593                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 594                         struct page *page, void *fsdata)
 595 {
 596         int ret;
 597         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 598
 599         unlock_page(page);
 600         put_page(page);
 601
 602         return ret;
 603 }
 604
 605 /*
 606  * private llseek:
 607  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
 608  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 609  */
 610 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 611 {
 612         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
 613         loff_t retval;
 614
 615         inode_lock(bd_inode);
 616         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
 617         inode_unlock(bd_inode);
 618         return retval;
 619 }
 620
 621 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
 622 {
 623         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
 624         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 625         int error;
 626
 627         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
 628         if (error)
 629                 return error;
 630
 631         /*
 632          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 633          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 634          * O_SYNC writers to a block device.
 635          */
 636         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
 637         if (error == -EOPNOTSUPP)
 638                 error = 0;
 639
 640         return error;
 641 }
 642 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 643
 644 /**
 645  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
 646  * @bdev: The device to read the page from
 647  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
 648  * @page: The page to read
 649  *
 650  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
 651  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
 652  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
 653  *
 654  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
 655  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
 656  * than propagate an error back up the stack.
 657  *
 658  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
 659  */
 660 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
 661                         struct page *page)
 662 {
 663         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
 664         int result = -EOPNOTSUPP;
 665
 666         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
 667                 return result;
 668
 669         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, false);
 670         if (result)
 671                 return result;
 672         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, false);
 673         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
 674         return result;
 675 }
 676 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
 677
 678 /**
 679  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
 680  * @bdev: The device to write the page to
 681  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
 682  * @page: The page to write
 683  * @wbc: The writeback_control for the write
 684  *
 685  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
 686  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
 687  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
 688  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
 689  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
 690  *
 691  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
 692  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
 693  * than propagate an error back up the stack.
 694  *
 695  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
 696  */
 697 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
 698                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 699 {
 700         int result;
 701         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
 702
 703         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
 704                 return -EOPNOTSUPP;
 705         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, false);
 706         if (result)
 707                 return result;
 708
 709         set_page_writeback(page);
 710         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, true);
 711         if (result)
 712                 end_page_writeback(page);
 713         else
 714                 unlock_page(page);
 715         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
 716         return result;
 717 }
 718 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
 719
 720 /*
 721  * pseudo-fs
 722  */
 723
 724 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 725 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 726
 727 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 728 {
 729         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 730         if (!ei)
 731                 return NULL;
 732         return &ei->vfs_inode;
 733 }
 734
 735 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
 736 {
 737         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
 738         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 739
 740         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 741 }
 742
 743 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 744 {
 745         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
 746 }
 747
 748 static void init_once(void *foo)
 749 {
 750         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 751         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 752
 753         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 754         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 755         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 756 #ifdef CONFIG_SYSFS
 757         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
 758 #endif
 759         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
 760         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 761         /* Initialize mutex for freeze. */
 762         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 763 }
 764
 765 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
 766 {
 767         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 768         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
 769         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
 770         clear_inode(inode);
 771         spin_lock(&bdev_lock);
 772         list_del_init(&bdev->bd_list);
 773         spin_unlock(&bdev_lock);
 774         /* Detach inode from wb early as bdi_put() may free bdi->wb */
 775         inode_detach_wb(inode);
 776         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
 777                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
 778                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
 779         }
 780 }
 781
 782 static const struct super_operations bdev_sops = {
 783         .statfs = simple_statfs,
 784         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 785         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 786         .drop_inode = generic_delete_inode,
 787         .evict_inode = bdev_evict_inode,
 788 };
 789
 790 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
 791         int flags, const char *dev_name, void *data)
 792 {
 793         struct dentry *dent;
 794         dent = mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
 795         if (!IS_ERR(dent))
 796                 dent->d_sb->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
 797         return dent;
 798 }
 799
 800 static struct file_system_type bd_type = {
 801         .name           = "bdev",
 802         .mount          = bd_mount,
 803         .kill_sb        = kill_anon_super,
 804 };
 805
 806 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 807 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
 808
 809 void __init bdev_cache_init(void)
 810 {
 811         int err;
 812         static struct vfsmount *bd_mnt;
 813
 814         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 815                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 816                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
 817                         init_once);
 818         err = register_filesystem(&bd_type);
 819         if (err)
 820                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 821         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 822         if (IS_ERR(bd_mnt))
 823                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 824         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 825 }
 826
 827 /*
 828  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 829  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 830  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 831  */
 832 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 833 {
 834         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 835 }
 836
 837 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 838 {
 839         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 840 }
 841
 842 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 843 {
 844         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 845         return 0;
 846 }
 847
 848 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 849
 850 /*
 851  * If there is a bdev inode for this device, unhash it so that it gets evicted
 852  * as soon as last inode reference is dropped.
 853  */
 854 void bdev_unhash_inode(dev_t dev)
 855 {
 856         struct inode *inode;
 857
 858         inode = ilookup5(blockdev_superblock, hash(dev), bdev_test, &dev);
 859         if (inode) {
 860                 remove_inode_hash(inode);
 861                 iput(inode);
 862         }
 863 }
 864
 865 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 866 {
 867         struct block_device *bdev;
 868         struct inode *inode;
 869
 870         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 871                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 872
 873         if (!inode)
 874                 return NULL;
 875
 876         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 877
 878         if (inode->i_state & I_NEW) {
 879                 bdev->bd_contains = NULL;
 880                 bdev->bd_super = NULL;
 881                 bdev->bd_inode = inode;
 882                 bdev->bd_block_size = i_blocksize(inode);
 883                 bdev->bd_part_count = 0;
 884                 bdev->bd_invalidated = 0;
 885                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 886                 inode->i_rdev = dev;
 887                 inode->i_bdev = bdev;
 888                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 889                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 890                 spin_lock(&bdev_lock);
 891                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 892                 spin_unlock(&bdev_lock);
 893                 unlock_new_inode(inode);
 894         }
 895         return bdev;
 896 }
 897
 898 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 899
 900 /**
 901  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 902  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 903  */
 904 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 905 {
 906         ihold(bdev->bd_inode);
 907         return bdev;
 908 }
 909 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
 910
 911 long nr_blockdev_pages(void)
 912 {
 913         struct block_device *bdev;
 914         long ret = 0;
 915         spin_lock(&bdev_lock);
 916         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
 917                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 918         }
 919         spin_unlock(&bdev_lock);
 920         return ret;
 921 }
 922
 923 void bdput(struct block_device *bdev)
 924 {
 925         iput(bdev->bd_inode);
 926 }
 927
 928 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 929
 930 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 931 {
 932         struct block_device *bdev;
 933
 934         spin_lock(&bdev_lock);
 935         bdev = inode->i_bdev;
 936         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
 937                 bdgrab(bdev);
 938                 spin_unlock(&bdev_lock);
 939                 return bdev;
 940         }
 941         spin_unlock(&bdev_lock);
 942
 943         /*
 944          * i_bdev references block device inode that was already shut down
 945          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
 946          * up block device inode again just in case new device got
 947          * reestablished under the same device number.
 948          */
 949         if (bdev)
 950                 bd_forget(inode);
 951
 952         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 953         if (bdev) {
 954                 spin_lock(&bdev_lock);
 955                 if (!inode->i_bdev) {
 956                         /*
 957                          * We take an additional reference to bd_inode,
 958                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 959                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 960                          * without igrab().
 961                          */
 962                         bdgrab(bdev);
 963                         inode->i_bdev = bdev;
 964                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 965                 }
 966                 spin_unlock(&bdev_lock);
 967         }
 968         return bdev;
 969 }
 970
 971 /* Call when you free inode */
 972
 973 void bd_forget(struct inode *inode)
 974 {
 975         struct block_device *bdev = NULL;
 976
 977         spin_lock(&bdev_lock);
 978         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
 979                 bdev = inode->i_bdev;
 980         inode->i_bdev = NULL;
 981         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 982         spin_unlock(&bdev_lock);
 983
 984         if (bdev)
 985                 bdput(bdev);
 986 }
 987
 988 /**
 989  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
 990  * @bdev: block device of interest
 991  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
 992  * @holder: holder trying to claim @bdev
 993  *
 994  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
 995  *
 996  * CONTEXT:
 997  * spin_lock(&bdev_lock).
 998  *
 999  * RETURNS:
1000  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
1001  */
1002 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1003                          void *holder)
1004 {
1005         if (bdev->bd_holder == holder)
1006                 return true;     /* already a holder */
1007         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1008                 return false;    /* held by someone else */
1009         else if (whole == bdev)
1010                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1011
1012         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1013                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1014         else if (whole->bd_holder != NULL)
1015                 return false;    /* is a partition of a held device */
1016         else
1017                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1018 }
1019
1020 /**
1021  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
1022  * @bdev: block device of interest
1023  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1024  * @holder: holder trying to claim @bdev
1025  *
1026  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
1027  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
1028  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
1029  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1030  *
1031  * CONTEXT:
1032  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
1033  * it multiple times.
1034  *
1035  * RETURNS:
1036  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1037  */
1038 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
1039                                struct block_device *whole, void *holder)
1040 {
1041 retry:
1042         /* if someone else claimed, fail */
1043         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
1044                 return -EBUSY;
1045
1046         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1047         if (whole->bd_claiming) {
1048                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1049                 DEFINE_WAIT(wait);
1050
1051                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1052                 spin_unlock(&bdev_lock);
1053                 schedule();
1054                 finish_wait(wq, &wait);
1055                 spin_lock(&bdev_lock);
1056                 goto retry;
1057         }
1058
1059         /* yay, all mine */
1060         return 0;
1061 }
1062
1063 /**
1064  * bd_start_claiming - start claiming a block device
1065  * @bdev: block device of interest
1066  * @holder: holder trying to claim @bdev
1067  *
1068  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
1069  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
1070  * successful call to this function must be matched with a call to
1071  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
1072  * fail).
1073  *
1074  * This function is used to gain exclusive access to the block device
1075  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
1076  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
1077  * access but may subsequently fail.
1078  *
1079  * CONTEXT:
1080  * Might sleep.
1081  *
1082  * RETURNS:
1083  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
1084  * value on failure.
1085  */
1086 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
1087                                               void *holder)
1088 {
1089         struct gendisk *disk;
1090         struct block_device *whole;
1091         int partno, err;
1092
1093         might_sleep();
1094
1095         /*
1096          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
1097          * and grab the outer block device the hard way.
1098          */
1099         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1100         if (!disk)
1101                 return ERR_PTR(-ENXIO);
1102
1103         /*
1104          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
1105          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
1106          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
1107          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
1108          * tracking is broken for those devices but it has always been that
1109          * way.
1110          */
1111         if (partno)
1112                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1113         else
1114                 whole = bdgrab(bdev);
1115
1116         module_put(disk->fops->owner);
1117         put_disk(disk);
1118         if (!whole)
1119                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1120
1121         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
1122         spin_lock(&bdev_lock);
1123
1124         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
1125         if (err == 0) {
1126                 whole->bd_claiming = holder;
1127                 spin_unlock(&bdev_lock);
1128                 return whole;
1129         } else {
1130                 spin_unlock(&bdev_lock);
1131                 bdput(whole);
1132                 return ERR_PTR(err);
1133         }
1134 }
1135
1136 #ifdef CONFIG_SYSFS
1137 struct bd_holder_disk {
1138         struct list_head        list;
1139         struct gendisk          *disk;
1140         int                     refcnt;
1141 };
1142
1143 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1144                                                   struct gendisk *disk)
1145 {
1146         struct bd_holder_disk *holder;
1147
1148         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1149                 if (holder->disk == disk)
1150                         return holder;
1151         return NULL;
1152 }
1153
1154 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1155 {
1156         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1157 }
1158
1159 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1160 {
1161         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1162 }
1163
1164 /**
1165  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1166  * @bdev: the claimed slave bdev
1167  * @disk: the holding disk
1168  *
1169  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1170  *
1171  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1172  *
1173  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1174  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1175  *
1176  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1177  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1178  *
1179  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1180  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1181  *
1182  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1183  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1184  * lifetime of these symlinks.
1185  *
1186  * CONTEXT:
1187  * Might sleep.
1188  *
1189  * RETURNS:
1190  * 0 on success, -errno on failure.
1191  */
1192 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1193 {
1194         struct bd_holder_disk *holder;
1195         int ret = 0;
1196
1197         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1198
1199         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1200
1201         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1202         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1203                 goto out_unlock;
1204
1205         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1206         if (holder) {
1207                 holder->refcnt++;
1208                 goto out_unlock;
1209         }
1210
1211         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1212         if (!holder) {
1213                 ret = -ENOMEM;
1214                 goto out_unlock;
1215         }
1216
1217         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1218         holder->disk = disk;
1219         holder->refcnt = 1;
1220
1221         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1222         if (ret)
1223                 goto out_free;
1224
1225         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1226         if (ret)
1227                 goto out_del;
1228         /*
1229          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1230          * the holder directory.  Hold on to it.
1231          */
1232         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1233
1234         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1235         goto out_unlock;
1236
1237 out_del:
1238         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1239 out_free:
1240         kfree(holder);
1241 out_unlock:
1242         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1243         return ret;
1244 }
1245 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1246
1247 /**
1248  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1249  * @bdev: the calimed slave bdev
1250  * @disk: the holding disk
1251  *
1252  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1253  *
1254  * CONTEXT:
1255  * Might sleep.
1256  */
1257 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1258 {
1259         struct bd_holder_disk *holder;
1260
1261         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1262
1263         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1264
1265         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1266                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1267                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1268                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1269                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1270                 list_del_init(&holder->list);
1271                 kfree(holder);
1272         }
1273
1274         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1275 }
1276 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1277 #endif
1278
1279 /**
1280  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1281  *
1282  * @bdev:      struct block device to be flushed
1283  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1284  *
1285  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1286  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1287  * resize.
1288  */
1289 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1290 {
1291         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1292                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1293                        "resized disk %s\n",
1294                        bdev->bd_disk ? bdev->bd_disk->disk_name : "");
1295         }
1296
1297         if (!bdev->bd_disk)
1298                 return;
1299         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1300                 bdev->bd_invalidated = 1;
1301 }
1302
1303 /**
1304  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1305  * @disk: struct gendisk to check
1306  * @bdev: struct bdev to adjust.
1307  *
1308  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1309  * and adjusts it if it differs.
1310  */
1311 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1312 {
1313         loff_t disk_size, bdev_size;
1314
1315         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1316         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1317         if (disk_size != bdev_size) {
1318                 printk(KERN_INFO
1319                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1320                        disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1321                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1322                 flush_disk(bdev, false);
1323         }
1324 }
1325 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1326
1327 /**
1328  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1329  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1330  *
1331  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1332  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1333  * for all revalidate_disk operations.
1334  */
1335 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1336 {
1337         struct block_device *bdev;
1338         int ret = 0;
1339
1340         if (disk->fops->revalidate_disk)
1341                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1342         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1343         if (!bdev)
1344                 return ret;
1345
1346         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1347         check_disk_size_change(disk, bdev);
1348         bdev->bd_invalidated = 0;
1349         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1350         bdput(bdev);
1351         return ret;
1352 }
1353 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1354
1355 /*
1356  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1357  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1358  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1359  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1360  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1361  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1362  * to lose :-)
1363  */
1364 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1365 {
1366         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1367         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1368         unsigned int events;
1369
1370         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1371                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1372         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1373                 return 0;
1374
1375         flush_disk(bdev, true);
1376         if (bdops->revalidate_disk)
1377                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1378         return 1;
1379 }
1380
1381 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1382
1383 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1384 {
1385         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1386
1387         inode_lock(bdev->bd_inode);
1388         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1389         inode_unlock(bdev->bd_inode);
1390         while (bsize < PAGE_SIZE) {
1391                 if (size & bsize)
1392                         break;
1393                 bsize <<= 1;
1394         }
1395         bdev->bd_block_size = bsize;
1396         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1397 }
1398 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1399
1400 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1401
1402 /*
1403  * bd_mutex locking:
1404  *
1405  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1406  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1407  */
1408
1409 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1410 {
1411         struct gendisk *disk;
1412         struct module *owner;
1413         int ret;
1414         int partno;
1415         int perm = 0;
1416
1417         if (mode & FMODE_READ)
1418                 perm |= MAY_READ;
1419         if (mode & FMODE_WRITE)
1420                 perm |= MAY_WRITE;
1421         /*
1422          * hooks: /n/, see "layering violations".
1423          */
1424         if (!for_part) {
1425                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1426                 if (ret != 0) {
1427                         bdput(bdev);
1428                         return ret;
1429                 }
1430         }
1431
1432  restart:
1433
1434         ret = -ENXIO;
1435         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1436         if (!disk)
1437                 goto out;
1438         owner = disk->fops->owner;
1439
1440         disk_block_events(disk);
1441         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1442         if (!bdev->bd_openers) {
1443                 bdev->bd_disk = disk;
1444                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1445                 bdev->bd_contains = bdev;
1446
1447                 if (!partno) {
1448                         ret = -ENXIO;
1449                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1450                         if (!bdev->bd_part)
1451                                 goto out_clear;
1452
1453                         ret = 0;
1454                         if (disk->fops->open) {
1455                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1456                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1457                                         /* Lost a race with 'disk' being
1458                                          * deleted, try again.
1459                                          * See md.c
1460                                          */
1461                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1462                                         bdev->bd_part = NULL;
1463                                         bdev->bd_disk = NULL;
1464                                         bdev->bd_queue = NULL;
1465                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1466                                         disk_unblock_events(disk);
1467                                         put_disk(disk);
1468                                         module_put(owner);
1469                                         goto restart;
1470                                 }
1471                         }
1472
1473                         if (!ret)
1474                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1475
1476                         /*
1477                          * If the device is invalidated, rescan partition
1478                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1479                          * The latter is necessary to prevent ghost
1480                          * partitions on a removed medium.
1481                          */
1482                         if (bdev->bd_invalidated) {
1483                                 if (!ret)
1484                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1485                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1486                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1487                         }
1488
1489                         if (ret)
1490                                 goto out_clear;
1491                 } else {
1492                         struct block_device *whole;
1493                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1494                         ret = -ENOMEM;
1495                         if (!whole)
1496                                 goto out_clear;
1497                         BUG_ON(for_part);
1498                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1499                         if (ret)
1500                                 goto out_clear;
1501                         bdev->bd_contains = whole;
1502                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1503                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1504                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1505                                 ret = -ENXIO;
1506                                 goto out_clear;
1507                         }
1508                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1509                 }
1510
1511                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1512                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1513         } else {
1514                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1515                         ret = 0;
1516                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1517                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1518                         /* the same as first opener case, read comment there */
1519                         if (bdev->bd_invalidated) {
1520                                 if (!ret)
1521                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1522                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1523                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1524                         }
1525                         if (ret)
1526                                 goto out_unlock_bdev;
1527                 }
1528                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1529                 put_disk(disk);
1530                 module_put(owner);
1531         }
1532         bdev->bd_openers++;
1533         if (for_part)
1534                 bdev->bd_part_count++;
1535         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1536         disk_unblock_events(disk);
1537         return 0;
1538
1539  out_clear:
1540         disk_put_part(bdev->bd_part);
1541         bdev->bd_disk = NULL;
1542         bdev->bd_part = NULL;
1543         bdev->bd_queue = NULL;
1544         if (bdev != bdev->bd_contains)
1545                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1546         bdev->bd_contains = NULL;
1547  out_unlock_bdev:
1548         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1549         disk_unblock_events(disk);
1550         put_disk(disk);
1551         module_put(owner);
1552  out:
1553         bdput(bdev);
1554
1555         return ret;
1556 }
1557
1558 /**
1559  * blkdev_get - open a block device
1560  * @bdev: block_device to open
1561  * @mode: FMODE_* mask
1562  * @holder: exclusive holder identifier
1563  *
1564  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1565  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1566  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1567  *
1568  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1569  * @bdev is put.
1570  *
1571  * CONTEXT:
1572  * Might sleep.
1573  *
1574  * RETURNS:
1575  * 0 on success, -errno on failure.
1576  */
1577 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1578 {
1579         struct block_device *whole = NULL;
1580         int res;
1581
1582         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1583
1584         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1585                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1586                 if (IS_ERR(whole)) {
1587                         bdput(bdev);
1588                         return PTR_ERR(whole);
1589                 }
1590         }
1591
1592         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1593
1594         if (whole) {
1595                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1596
1597                 /* finish claiming */
1598                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1599                 spin_lock(&bdev_lock);
1600
1601                 if (!res) {
1602                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1603                         /*
1604                          * Note that for a whole device bd_holders
1605                          * will be incremented twice, and bd_holder
1606                          * will be set to bd_may_claim before being
1607                          * set to holder
1608                          */
1609                         whole->bd_holders++;
1610                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1611                         bdev->bd_holders++;
1612                         bdev->bd_holder = holder;
1613                 }
1614
1615                 /* tell others that we're done */
1616                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1617                 whole->bd_claiming = NULL;
1618                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1619
1620                 spin_unlock(&bdev_lock);
1621
1622                 /*
1623                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1624                  * write holder makes the write_holder state stick until
1625                  * all are released.  This is good enough and tracking
1626                  * individual writeable reference is too fragile given the
1627                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1628                  */
1629                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1630                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1631                         bdev->bd_write_holder = true;
1632                         disk_block_events(disk);
1633                 }
1634
1635                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1636                 bdput(whole);
1637         }
1638
1639         return res;
1640 }
1641 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1642
1643 /**
1644  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1645  * @path: path to the block device to open
1646  * @mode: FMODE_* mask
1647  * @holder: exclusive holder identifier
1648  *
1649  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1650  * and @holder are identical to blkdev_get().
1651  *
1652  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1653  *
1654  * CONTEXT:
1655  * Might sleep.
1656  *
1657  * RETURNS:
1658  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1659  */
1660 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1661                                         void *holder)
1662 {
1663         struct block_device *bdev;
1664         int err;
1665
1666         bdev = lookup_bdev(path);
1667         if (IS_ERR(bdev))
1668                 return bdev;
1669
1670         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1671         if (err)
1672                 return ERR_PTR(err);
1673
1674         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1675                 blkdev_put(bdev, mode);
1676                 return ERR_PTR(-EACCES);
1677         }
1678
1679         return bdev;
1680 }
1681 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1682
1683 /**
1684  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1685  * @dev: device number of block device to open
1686  * @mode: FMODE_* mask
1687  * @holder: exclusive holder identifier
1688  *
1689  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1690  * @holder are identical to blkdev_get().
1691  *
1692  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1693  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1694  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1695  * ever need it - reconsider your API.
1696  *
1697  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1698  *
1699  * CONTEXT:
1700  * Might sleep.
1701  *
1702  * RETURNS:
1703  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1704  */
1705 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1706 {
1707         struct block_device *bdev;
1708         int err;
1709
1710         bdev = bdget(dev);
1711         if (!bdev)
1712                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1713
1714         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1715         if (err)
1716                 return ERR_PTR(err);
1717
1718         return bdev;
1719 }
1720 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1721
1722 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1723 {
1724         struct block_device *bdev;
1725
1726         /*
1727          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1728          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1729          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1730          * during an unstable branch.
1731          */
1732         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1733
1734         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1735                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1736         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1737                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1738         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1739                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1740
1741         bdev = bd_acquire(inode);
1742         if (bdev == NULL)
1743                 return -ENOMEM;
1744
1745         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1746
1747         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1748 }
1749
1750 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1751 {
1752         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1753         struct block_device *victim = NULL;
1754
1755         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1756         if (for_part)
1757                 bdev->bd_part_count--;
1758
1759         if (!--bdev->bd_openers) {
1760                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1761                 sync_blockdev(bdev);
1762                 kill_bdev(bdev);
1763
1764                 bdev_write_inode(bdev);
1765         }
1766         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1767                 if (disk->fops->release)
1768                         disk->fops->release(disk, mode);
1769         }
1770         if (!bdev->bd_openers) {
1771                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1772
1773                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1774                 bdev->bd_part = NULL;
1775                 bdev->bd_disk = NULL;
1776                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1777                         victim = bdev->bd_contains;
1778                 bdev->bd_contains = NULL;
1779
1780                 put_disk(disk);
1781                 module_put(owner);
1782         }
1783         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1784         bdput(bdev);
1785         if (victim)
1786                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1787 }
1788
1789 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1790 {
1791         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1792
1793         if (mode & FMODE_EXCL) {
1794                 bool bdev_free;
1795
1796                 /*
1797                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1798                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1799                  * synchronize disk_holder unlinking.
1800                  */
1801                 spin_lock(&bdev_lock);
1802
1803                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1804                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1805
1806                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1807                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1808                         bdev->bd_holder = NULL;
1809                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1810                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1811
1812                 spin_unlock(&bdev_lock);
1813
1814                 /*
1815                  * If this was the last claim, remove holder link and
1816                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1817                  */
1818                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1819                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1820                         bdev->bd_write_holder = false;
1821                 }
1822         }
1823
1824         /*
1825          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1826          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1827          * from userland - e.g. eject(1).
1828          */
1829         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1830
1831         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1832
1833         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1834 }
1835 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1836
1837 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1838 {
1839         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1840         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1841         return 0;
1842 }
1843
1844 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1845 {
1846         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1847         fmode_t mode = file->f_mode;
1848
1849         /*
1850          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1851          * to updated it before every ioctl.
1852          */
1853         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1854                 mode |= FMODE_NDELAY;
1855         else
1856                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1857
1858         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1859 }
1860
1861 /*
1862  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1863  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1864  *
1865  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1866  * use.
1867  */
1868 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1869 {
1870         struct file *file = iocb->ki_filp;
1871         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1872         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1873         struct blk_plug plug;
1874         ssize_t ret;
1875
1876         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1877                 return -EPERM;
1878
1879         if (!iov_iter_count(from))
1880                 return 0;
1881
1882         if (iocb->ki_pos >= size)
1883                 return -ENOSPC;
1884
1885         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1886
1887         blk_start_plug(&plug);
1888         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1889         if (ret > 0)
1890                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1891         blk_finish_plug(&plug);
1892         return ret;
1893 }
1894 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1895
1896 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1897 {
1898         struct file *file = iocb->ki_filp;
1899         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1900         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1901         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1902
1903         if (pos >= size)
1904                 return 0;
1905
1906         size -= pos;
1907         iov_iter_truncate(to, size);
1908         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1909 }
1910 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1911
1912 /*
1913  * Try to release a page associated with block device when the system
1914  * is under memory pressure.
1915  */
1916 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1917 {
1918         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1919
1920         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1921                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1922
1923         return try_to_free_buffers(page);
1924 }
1925
1926 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
1927                              struct writeback_control *wbc)
1928 {
1929         if (dax_mapping(mapping)) {
1930                 struct block_device *bdev = I_BDEV(mapping->host);
1931
1932                 return dax_writeback_mapping_range(mapping, bdev, wbc);
1933         }
1934         return generic_writepages(mapping, wbc);
1935 }
1936
1937 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1938         .readpage       = blkdev_readpage,
1939         .readpages      = blkdev_readpages,
1940         .writepage      = blkdev_writepage,
1941         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1942         .write_end      = blkdev_write_end,
1943         .writepages     = blkdev_writepages,
1944         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1945         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1946         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1947 };
1948
1949 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
1950                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
1951                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
1952
1953 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
1954                              loff_t len)
1955 {
1956         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1957         struct address_space *mapping;
1958         loff_t end = start + len - 1;
1959         loff_t isize;
1960         int error;
1961
1962         /* Fail if we don't recognize the flags. */
1963         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
1964                 return -EOPNOTSUPP;
1965
1966         /* Don't go off the end of the device. */
1967         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
1968         if (start >= isize)
1969                 return -EINVAL;
1970         if (end >= isize) {
1971                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
1972                         len = isize - start;
1973                         end = start + len - 1;
1974                 } else
1975                         return -EINVAL;
1976         }
1977
1978         /*
1979          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
1980          */
1981         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
1982                 return -EINVAL;
1983
1984         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
1985         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1986         truncate_inode_pages_range(mapping, start, end);
1987
1988         switch (mode) {
1989         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
1990         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
1991                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
1992                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
1993                 break;
1994         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
1995                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
1996                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
1997                 break;
1998         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
1999                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2000                                              GFP_KERNEL, 0);
2001                 break;
2002         default:
2003                 return -EOPNOTSUPP;
2004         }
2005         if (error)
2006                 return error;
2007
2008         /*
2009          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2010          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2011          * inclusive, so the rounding here is safe.
2012          */
2013         return invalidate_inode_pages2_range(mapping,
2014                                              start >> PAGE_SHIFT,
2015                                              end >> PAGE_SHIFT);
2016 }
2017
2018 const struct file_operations def_blk_fops = {
2019         .open           = blkdev_open,
2020         .release        = blkdev_close,
2021         .llseek         = block_llseek,
2022         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2023         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2024         .mmap           = generic_file_mmap,
2025         .fsync          = blkdev_fsync,
2026         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2027 #ifdef CONFIG_COMPAT
2028         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2029 #endif
2030         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2031         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2032         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2033 };
2034
2035 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
2036 {
2037         int res;
2038         mm_segment_t old_fs = get_fs();
2039         set_fs(KERNEL_DS);
2040         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
2041         set_fs(old_fs);
2042         return res;
2043 }
2044
2045 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
2046
2047 /**
2048  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2049  * @pathname:   special file representing the block device
2050  *
2051  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2052  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2053  * otherwise.
2054  */
2055 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2056 {
2057         struct block_device *bdev;
2058         struct inode *inode;
2059         struct path path;
2060         int error;
2061
2062         if (!pathname || !*pathname)
2063                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2064
2065         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2066         if (error)
2067                 return ERR_PTR(error);
2068
2069         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2070         error = -ENOTBLK;
2071         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2072                 goto fail;
2073         error = -EACCES;
2074         if (!may_open_dev(&path))
2075                 goto fail;
2076         error = -ENOMEM;
2077         bdev = bd_acquire(inode);
2078         if (!bdev)
2079                 goto fail;
2080 out:
2081         path_put(&path);
2082         return bdev;
2083 fail:
2084         bdev = ERR_PTR(error);
2085         goto out;
2086 }
2087 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2088
2089 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2090 {
2091         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2092         int res = 0;
2093
2094         if (sb) {
2095                 /*
2096                  * no need to lock the super, get_super holds the
2097                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2098                  * under us (->put_super runs with the write lock
2099                  * hold).
2100                  */
2101                 shrink_dcache_sb(sb);
2102                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2103                 drop_super(sb);
2104         }
2105         invalidate_bdev(bdev);
2106         return res;
2107 }
2108 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2109
2110 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2111 {
2112         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2113
2114         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2115         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2116                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2117                 struct block_device *bdev;
2118
2119                 spin_lock(&inode->i_lock);
2120                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2121                     mapping->nrpages == 0) {
2122                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2123                         continue;
2124                 }
2125                 __iget(inode);
2126                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2127                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2128                 /*
2129                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2130                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2131                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2132                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2133                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2134                  * later.
2135                  */
2136                 iput(old_inode);
2137                 old_inode = inode;
2138                 bdev = I_BDEV(inode);
2139
2140                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2141                 if (bdev->bd_openers)
2142                         func(bdev, arg);
2143                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2144
2145                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2146         }
2147         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2148         iput(old_inode);
2149 }