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