mm: remove destroy_dirty_buffers from invalidate_bdev()
[linux-2.6.git] / drivers / block / rd.c
1 /*
2  * ramdisk.c - Multiple RAM disk driver - gzip-loading version - v. 0.8 beta.
3  *
4  * (C) Chad Page, Theodore Ts'o, et. al, 1995.
5  *
6  * This RAM disk is designed to have filesystems created on it and mounted
7  * just like a regular floppy disk.
8  *
9  * It also does something suggested by Linus: use the buffer cache as the
10  * RAM disk data.  This makes it possible to dynamically allocate the RAM disk
11  * buffer - with some consequences I have to deal with as I write this.
12  *
13  * This code is based on the original ramdisk.c, written mostly by
14  * Theodore Ts'o (TYT) in 1991.  The code was largely rewritten by
15  * Chad Page to use the buffer cache to store the RAM disk data in
16  * 1995; Theodore then took over the driver again, and cleaned it up
17  * for inclusion in the mainline kernel.
18  *
19  * The original CRAMDISK code was written by Richard Lyons, and
20  * adapted by Chad Page to use the new RAM disk interface.  Theodore
21  * Ts'o rewrote it so that both the compressed RAM disk loader and the
22  * kernel decompressor uses the same inflate.c codebase.  The RAM disk
23  * loader now also loads into a dynamic (buffer cache based) RAM disk,
24  * not the old static RAM disk.  Support for the old static RAM disk has
25  * been completely removed.
26  *
27  * Loadable module support added by Tom Dyas.
28  *
29  * Further cleanups by Chad Page (page0588@sundance.sjsu.edu):
30  *      Cosmetic changes in #ifdef MODULE, code movement, etc.
31  *      When the RAM disk module is removed, free the protected buffers
32  *      Default RAM disk size changed to 2.88 MB
33  *
34  *  Added initrd: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
35  *
36  * 4/25/96 : Made RAM disk size a parameter (default is now 4 MB)
37  *              - Chad Page
38  *
39  * Add support for fs images split across >1 disk, Paul Gortmaker, Mar '98
40  *
41  * Make block size and block size shift for RAM disks a global macro
42  * and set blk_size for -ENOSPC,     Werner Fink <werner@suse.de>, Apr '99
43  */
44
45 #include <linux/string.h>
46 #include <linux/slab.h>
47 #include <asm/atomic.h>
48 #include <linux/bio.h>
49 #include <linux/module.h>
50 #include <linux/moduleparam.h>
51 #include <linux/init.h>
52 #include <linux/pagemap.h>
53 #include <linux/blkdev.h>
54 #include <linux/genhd.h>
55 #include <linux/buffer_head.h>          /* for invalidate_bdev() */
56 #include <linux/backing-dev.h>
57 #include <linux/blkpg.h>
58 #include <linux/writeback.h>
59
60 #include <asm/uaccess.h>
61
62 /* Various static variables go here.  Most are used only in the RAM disk code.
63  */
64
65 static struct gendisk *rd_disks[CONFIG_BLK_DEV_RAM_COUNT];
66 static struct block_device *rd_bdev[CONFIG_BLK_DEV_RAM_COUNT];/* Protected device data */
67 static struct request_queue *rd_queue[CONFIG_BLK_DEV_RAM_COUNT];
68
69 /*
70  * Parameters for the boot-loading of the RAM disk.  These are set by
71  * init/main.c (from arguments to the kernel command line) or from the
72  * architecture-specific setup routine (from the stored boot sector
73  * information).
74  */
75 int rd_size = CONFIG_BLK_DEV_RAM_SIZE;          /* Size of the RAM disks */
76 /*
77  * It would be very desirable to have a soft-blocksize (that in the case
78  * of the ramdisk driver is also the hardblocksize ;) of PAGE_SIZE because
79  * doing that we'll achieve a far better MM footprint. Using a rd_blocksize of
80  * BLOCK_SIZE in the worst case we'll make PAGE_SIZE/BLOCK_SIZE buffer-pages
81  * unfreeable. With a rd_blocksize of PAGE_SIZE instead we are sure that only
82  * 1 page will be protected. Depending on the size of the ramdisk you
83  * may want to change the ramdisk blocksize to achieve a better or worse MM
84  * behaviour. The default is still BLOCK_SIZE (needed by rd_load_image that
85  * supposes the filesystem in the image uses a BLOCK_SIZE blocksize).
86  */
87 static int rd_blocksize = CONFIG_BLK_DEV_RAM_BLOCKSIZE;
88
89 /*
90  * Copyright (C) 2000 Linus Torvalds.
91  *               2000 Transmeta Corp.
92  * aops copied from ramfs.
93  */
94
95 /*
96  * If a ramdisk page has buffers, some may be uptodate and some may be not.
97  * To bring the page uptodate we zero out the non-uptodate buffers.  The
98  * page must be locked.
99  */
100 static void make_page_uptodate(struct page *page)
101 {
102         if (page_has_buffers(page)) {
103                 struct buffer_head *bh = page_buffers(page);
104                 struct buffer_head *head = bh;
105
106                 do {
107                         if (!buffer_uptodate(bh)) {
108                                 memset(bh->b_data, 0, bh->b_size);
109                                 /*
110                                  * akpm: I'm totally undecided about this.  The
111                                  * buffer has just been magically brought "up to
112                                  * date", but nobody should want to be reading
113                                  * it anyway, because it hasn't been used for
114                                  * anything yet.  It is still in a "not read
115                                  * from disk yet" state.
116                                  *
117                                  * But non-uptodate buffers against an uptodate
118                                  * page are against the rules.  So do it anyway.
119                                  */
120                                  set_buffer_uptodate(bh);
121                         }
122                 } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
123         } else {
124                 memset(page_address(page), 0, PAGE_CACHE_SIZE);
125         }
126         flush_dcache_page(page);
127         SetPageUptodate(page);
128 }
129
130 static int ramdisk_readpage(struct file *file, struct page *page)
131 {
132         if (!PageUptodate(page))
133                 make_page_uptodate(page);
134         unlock_page(page);
135         return 0;
136 }
137
138 static int ramdisk_prepare_write(struct file *file, struct page *page,
139                                 unsigned offset, unsigned to)
140 {
141         if (!PageUptodate(page))
142                 make_page_uptodate(page);
143         return 0;
144 }
145
146 static int ramdisk_commit_write(struct file *file, struct page *page,
147                                 unsigned offset, unsigned to)
148 {
149         set_page_dirty(page);
150         return 0;
151 }
152
153 /*
154  * ->writepage to the the blockdev's mapping has to redirty the page so that the
155  * VM doesn't go and steal it.  We return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE so that the VM
156  * won't try to (pointlessly) write the page again for a while.
157  *
158  * Really, these pages should not be on the LRU at all.
159  */
160 static int ramdisk_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
161 {
162         if (!PageUptodate(page))
163                 make_page_uptodate(page);
164         SetPageDirty(page);
165         if (wbc->for_reclaim)
166                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
167         unlock_page(page);
168         return 0;
169 }
170
171 /*
172  * This is a little speedup thing: short-circuit attempts to write back the
173  * ramdisk blockdev inode to its non-existent backing store.
174  */
175 static int ramdisk_writepages(struct address_space *mapping,
176                                 struct writeback_control *wbc)
177 {
178         return 0;
179 }
180
181 /*
182  * ramdisk blockdev pages have their own ->set_page_dirty() because we don't
183  * want them to contribute to dirty memory accounting.
184  */
185 static int ramdisk_set_page_dirty(struct page *page)
186 {
187         if (!TestSetPageDirty(page))
188                 return 1;
189         return 0;
190 }
191
192 static const struct address_space_operations ramdisk_aops = {
193         .readpage       = ramdisk_readpage,
194         .prepare_write  = ramdisk_prepare_write,
195         .commit_write   = ramdisk_commit_write,
196         .writepage      = ramdisk_writepage,
197         .set_page_dirty = ramdisk_set_page_dirty,
198         .writepages     = ramdisk_writepages,
199 };
200
201 static int rd_blkdev_pagecache_IO(int rw, struct bio_vec *vec, sector_t sector,
202                                 struct address_space *mapping)
203 {
204         pgoff_t index = sector >> (PAGE_CACHE_SHIFT - 9);
205         unsigned int vec_offset = vec->bv_offset;
206         int offset = (sector << 9) & ~PAGE_CACHE_MASK;
207         int size = vec->bv_len;
208         int err = 0;
209
210         do {
211                 int count;
212                 struct page *page;
213                 char *src;
214                 char *dst;
215
216                 count = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
217                 if (count > size)
218                         count = size;
219                 size -= count;
220
221                 page = grab_cache_page(mapping, index);
222                 if (!page) {
223                         err = -ENOMEM;
224                         goto out;
225                 }
226
227                 if (!PageUptodate(page))
228                         make_page_uptodate(page);
229
230                 index++;
231
232                 if (rw == READ) {
233                         src = kmap_atomic(page, KM_USER0) + offset;
234                         dst = kmap_atomic(vec->bv_page, KM_USER1) + vec_offset;
235                 } else {
236                         src = kmap_atomic(vec->bv_page, KM_USER0) + vec_offset;
237                         dst = kmap_atomic(page, KM_USER1) + offset;
238                 }
239                 offset = 0;
240                 vec_offset += count;
241
242                 memcpy(dst, src, count);
243
244                 kunmap_atomic(src, KM_USER0);
245                 kunmap_atomic(dst, KM_USER1);
246
247                 if (rw == READ)
248                         flush_dcache_page(vec->bv_page);
249                 else
250                         set_page_dirty(page);
251                 unlock_page(page);
252                 put_page(page);
253         } while (size);
254
255  out:
256         return err;
257 }
258
259 /*
260  *  Basically, my strategy here is to set up a buffer-head which can't be
261  *  deleted, and make that my Ramdisk.  If the request is outside of the
262  *  allocated size, we must get rid of it...
263  *
264  * 19-JAN-1998  Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>  Added devfs support
265  *
266  */
267 static int rd_make_request(request_queue_t *q, struct bio *bio)
268 {
269         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
270         struct address_space * mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
271         sector_t sector = bio->bi_sector;
272         unsigned long len = bio->bi_size >> 9;
273         int rw = bio_data_dir(bio);
274         struct bio_vec *bvec;
275         int ret = 0, i;
276
277         if (sector + len > get_capacity(bdev->bd_disk))
278                 goto fail;
279
280         if (rw==READA)
281                 rw=READ;
282
283         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
284                 ret |= rd_blkdev_pagecache_IO(rw, bvec, sector, mapping);
285                 sector += bvec->bv_len >> 9;
286         }
287         if (ret)
288                 goto fail;
289
290         bio_endio(bio, bio->bi_size, 0);
291         return 0;
292 fail:
293         bio_io_error(bio, bio->bi_size);
294         return 0;
295
296
297 static int rd_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
298                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
299 {
300         int error;
301         struct block_device *bdev = inode->i_bdev;
302
303         if (cmd != BLKFLSBUF)
304                 return -ENOTTY;
305
306         /*
307          * special: we want to release the ramdisk memory, it's not like with
308          * the other blockdevices where this ioctl only flushes away the buffer
309          * cache
310          */
311         error = -EBUSY;
312         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
313         if (bdev->bd_openers <= 2) {
314                 truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
315                 error = 0;
316         }
317         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
318         return error;
319 }
320
321 /*
322  * This is the backing_dev_info for the blockdev inode itself.  It doesn't need
323  * writeback and it does not contribute to dirty memory accounting.
324  */
325 static struct backing_dev_info rd_backing_dev_info = {
326         .ra_pages       = 0,    /* No readahead */
327         .capabilities   = BDI_CAP_NO_ACCT_DIRTY | BDI_CAP_NO_WRITEBACK | BDI_CAP_MAP_COPY,
328         .unplug_io_fn   = default_unplug_io_fn,
329 };
330
331 /*
332  * This is the backing_dev_info for the files which live atop the ramdisk
333  * "device".  These files do need writeback and they do contribute to dirty
334  * memory accounting.
335  */
336 static struct backing_dev_info rd_file_backing_dev_info = {
337         .ra_pages       = 0,    /* No readahead */
338         .capabilities   = BDI_CAP_MAP_COPY,     /* Does contribute to dirty memory */
339         .unplug_io_fn   = default_unplug_io_fn,
340 };
341
342 static int rd_open(struct inode *inode, struct file *filp)
343 {
344         unsigned unit = iminor(inode);
345
346         if (rd_bdev[unit] == NULL) {
347                 struct block_device *bdev = inode->i_bdev;
348                 struct address_space *mapping;
349                 unsigned bsize;
350                 gfp_t gfp_mask;
351
352                 inode = igrab(bdev->bd_inode);
353                 rd_bdev[unit] = bdev;
354                 bdev->bd_openers++;
355                 bsize = bdev_hardsect_size(bdev);
356                 bdev->bd_block_size = bsize;
357                 inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
358                 inode->i_size = get_capacity(bdev->bd_disk)<<9;
359
360                 mapping = inode->i_mapping;
361                 mapping->a_ops = &ramdisk_aops;
362                 mapping->backing_dev_info = &rd_backing_dev_info;
363                 bdev->bd_inode_backing_dev_info = &rd_file_backing_dev_info;
364
365                 /*
366                  * Deep badness.  rd_blkdev_pagecache_IO() needs to allocate
367                  * pagecache pages within a request_fn.  We cannot recur back
368                  * into the filesytem which is mounted atop the ramdisk, because
369                  * that would deadlock on fs locks.  And we really don't want
370                  * to reenter rd_blkdev_pagecache_IO when we're already within
371                  * that function.
372                  *
373                  * So we turn off __GFP_FS and __GFP_IO.
374                  *
375                  * And to give this thing a hope of working, turn on __GFP_HIGH.
376                  * Hopefully, there's enough regular memory allocation going on
377                  * for the page allocator emergency pools to keep the ramdisk
378                  * driver happy.
379                  */
380                 gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
381                 gfp_mask &= ~(__GFP_FS|__GFP_IO);
382                 gfp_mask |= __GFP_HIGH;
383                 mapping_set_gfp_mask(mapping, gfp_mask);
384         }
385
386         return 0;
387 }
388
389 static struct block_device_operations rd_bd_op = {
390         .owner =        THIS_MODULE,
391         .open =         rd_open,
392         .ioctl =        rd_ioctl,
393 };
394
395 /*
396  * Before freeing the module, invalidate all of the protected buffers!
397  */
398 static void __exit rd_cleanup(void)
399 {
400         int i;
401
402         for (i = 0; i < CONFIG_BLK_DEV_RAM_COUNT; i++) {
403                 struct block_device *bdev = rd_bdev[i];
404                 rd_bdev[i] = NULL;
405                 if (bdev) {
406                         invalidate_bdev(bdev);
407                         blkdev_put(bdev);
408                 }
409                 del_gendisk(rd_disks[i]);
410                 put_disk(rd_disks[i]);
411                 blk_cleanup_queue(rd_queue[i]);
412         }
413         unregister_blkdev(RAMDISK_MAJOR, "ramdisk");
414 }
415
416 /*
417  * This is the registration and initialization section of the RAM disk driver
418  */
419 static int __init rd_init(void)
420 {
421         int i;
422         int err = -ENOMEM;
423
424         if (rd_blocksize > PAGE_SIZE || rd_blocksize < 512 ||
425                         (rd_blocksize & (rd_blocksize-1))) {
426                 printk("RAMDISK: wrong blocksize %d, reverting to defaults\n",
427                        rd_blocksize);
428                 rd_blocksize = BLOCK_SIZE;
429         }
430
431         for (i = 0; i < CONFIG_BLK_DEV_RAM_COUNT; i++) {
432                 rd_disks[i] = alloc_disk(1);
433                 if (!rd_disks[i])
434                         goto out;
435
436                 rd_queue[i] = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
437                 if (!rd_queue[i]) {
438                         put_disk(rd_disks[i]);
439                         goto out;
440                 }
441         }
442
443         if (register_blkdev(RAMDISK_MAJOR, "ramdisk")) {
444                 err = -EIO;
445                 goto out;
446         }
447
448         for (i = 0; i < CONFIG_BLK_DEV_RAM_COUNT; i++) {
449                 struct gendisk *disk = rd_disks[i];
450
451                 blk_queue_make_request(rd_queue[i], &rd_make_request);
452                 blk_queue_hardsect_size(rd_queue[i], rd_blocksize);
453
454                 /* rd_size is given in kB */
455                 disk->major = RAMDISK_MAJOR;
456                 disk->first_minor = i;
457                 disk->fops = &rd_bd_op;
458                 disk->queue = rd_queue[i];
459                 disk->flags |= GENHD_FL_SUPPRESS_PARTITION_INFO;
460                 sprintf(disk->disk_name, "ram%d", i);
461                 set_capacity(disk, rd_size * 2);
462                 add_disk(rd_disks[i]);
463         }
464
465         /* rd_size is given in kB */
466         printk("RAMDISK driver initialized: "
467                 "%d RAM disks of %dK size %d blocksize\n",
468                 CONFIG_BLK_DEV_RAM_COUNT, rd_size, rd_blocksize);
469
470         return 0;
471 out:
472         while (i--) {
473                 put_disk(rd_disks[i]);
474                 blk_cleanup_queue(rd_queue[i]);
475         }
476         return err;
477 }
478
479 module_init(rd_init);
480 module_exit(rd_cleanup);
481
482 /* options - nonmodular */
483 #ifndef MODULE
484 static int __init ramdisk_size(char *str)
485 {
486         rd_size = simple_strtol(str,NULL,0);
487         return 1;
488 }
489 static int __init ramdisk_size2(char *str)      /* kludge */
490 {
491         return ramdisk_size(str);
492 }
493 static int __init ramdisk_blocksize(char *str)
494 {
495         rd_blocksize = simple_strtol(str,NULL,0);
496         return 1;
497 }
498 __setup("ramdisk=", ramdisk_size);
499 __setup("ramdisk_size=", ramdisk_size2);
500 __setup("ramdisk_blocksize=", ramdisk_blocksize);
501 #endif
502
503 /* options - modular */
504 module_param(rd_size, int, 0);
505 MODULE_PARM_DESC(rd_size, "Size of each RAM disk in kbytes.");
506 module_param(rd_blocksize, int, 0);
507 MODULE_PARM_DESC(rd_blocksize, "Blocksize of each RAM disk in bytes.");
508 MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(RAMDISK_MAJOR);
509
510 MODULE_LICENSE("GPL");