vmscan: fix shrinker callback bug in fs/super.c
[linux-2.6.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/buffer_head.h>
20 #include <linux/pagevec.h>
21 #include <linux/writeback.h>
22 #include <linux/mpage.h>
23 #include <linux/mount.h>
24 #include <linux/uio.h>
25 #include <linux/namei.h>
26 #include <linux/log2.h>
27 #include <linux/kmemleak.h>
28 #include <asm/uaccess.h>
29 #include "internal.h"
30
31 struct bdev_inode {
32         struct block_device bdev;
33         struct inode vfs_inode;
34 };
35
36 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
37
38 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
39 {
40         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
41 }
42
43 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
44 {
45         return &BDEV_I(inode)->bdev;
46 }
47 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
48
49 /*
50  * Move the inode from its current bdi to a new bdi. If the inode is dirty we
51  * need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always on
52  * the right list.
53  */
54 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
55                         struct backing_dev_info *dst)
56 {
57         struct backing_dev_info *old = inode->i_data.backing_dev_info;
58
59         if (unlikely(dst == old))               /* deadlock avoidance */
60                 return;
61         bdi_lock_two(&old->wb, &dst->wb);
62         spin_lock(&inode->i_lock);
63         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
64         if (inode->i_state & I_DIRTY)
65                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
66         spin_unlock(&inode->i_lock);
67         spin_unlock(&old->wb.list_lock);
68         spin_unlock(&dst->wb.list_lock);
69 }
70
71 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
72 {
73         sector_t retval = ~((sector_t)0);
74         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
75
76         if (sz) {
77                 unsigned int size = block_size(bdev);
78                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
79                 retval = (sz >> sizebits);
80         }
81         return retval;
82 }
83
84 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
85 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
86 {
87         if (bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages == 0)
88                 return;
89         invalidate_bh_lrus();
90         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
91 }       
92
93 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
94 {
95         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
96         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
97                 return -EINVAL;
98
99         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
100         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
101                 return -EINVAL;
102
103         /* Don't change the size if it is same as current */
104         if (bdev->bd_block_size != size) {
105                 sync_blockdev(bdev);
106                 bdev->bd_block_size = size;
107                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
108                 kill_bdev(bdev);
109         }
110         return 0;
111 }
112
113 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
114
115 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
116 {
117         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
118                 return 0;
119         /* If we get here, we know size is power of two
120          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
121         sb->s_blocksize = size;
122         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
123         return sb->s_blocksize;
124 }
125
126 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
127
128 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
129 {
130         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
131         if (size < minsize)
132                 size = minsize;
133         return sb_set_blocksize(sb, size);
134 }
135
136 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
137
138 static int
139 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
140                 struct buffer_head *bh, int create)
141 {
142         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
143                 if (create)
144                         return -EIO;
145
146                 /*
147                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
148                  * return a hole, they will have to call get_block again
149                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
150                  * time
151                  */
152                 return 0;
153         }
154         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
155         bh->b_blocknr = iblock;
156         set_buffer_mapped(bh);
157         return 0;
158 }
159
160 static int
161 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
162                 struct buffer_head *bh, int create)
163 {
164         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
165         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
166
167         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
168                 max_blocks = end_block - iblock;
169                 if ((long)max_blocks <= 0) {
170                         if (create)
171                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
172                         /*
173                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
174                          * a !buffer_mapped buffer
175                          */
176                         max_blocks = 0;
177                 }
178         }
179
180         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
181         bh->b_blocknr = iblock;
182         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
183         if (max_blocks)
184                 set_buffer_mapped(bh);
185         return 0;
186 }
187
188 static ssize_t
189 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
190                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
191 {
192         struct file *file = iocb->ki_filp;
193         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
194
195         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
196                                     nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL, NULL, 0);
197 }
198
199 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
200 {
201         if (!bdev)
202                 return 0;
203         if (!wait)
204                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
205         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
206 }
207
208 /*
209  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
210  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
211  */
212 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
213 {
214         return __sync_blockdev(bdev, 1);
215 }
216 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
217
218 /*
219  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
220  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
221  * device.  Takes the superblock lock.
222  */
223 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
224 {
225         struct super_block *sb = get_super(bdev);
226         if (sb) {
227                 int res = sync_filesystem(sb);
228                 drop_super(sb);
229                 return res;
230         }
231         return sync_blockdev(bdev);
232 }
233 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
234
235 /**
236  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
237  * @bdev:       blockdevice to lock
238  *
239  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
240  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
241  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
242  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
243  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
244  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
245  * actually.
246  */
247 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
248 {
249         struct super_block *sb;
250         int error = 0;
251
252         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
253         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
254                 /*
255                  * We don't even need to grab a reference - the first call
256                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
257                  * thaw_bdev drops it.
258                  */
259                 sb = get_super(bdev);
260                 drop_super(sb);
261                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
262                 return sb;
263         }
264
265         sb = get_active_super(bdev);
266         if (!sb)
267                 goto out;
268         error = freeze_super(sb);
269         if (error) {
270                 deactivate_super(sb);
271                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
272                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
273                 return ERR_PTR(error);
274         }
275         deactivate_super(sb);
276  out:
277         sync_blockdev(bdev);
278         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
279         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
280 }
281 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
282
283 /**
284  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
285  * @bdev:       blockdevice to unlock
286  * @sb:         associated superblock
287  *
288  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
289  */
290 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
291 {
292         int error = -EINVAL;
293
294         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
295         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
296                 goto out;
297
298         error = 0;
299         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
300                 goto out;
301
302         if (!sb)
303                 goto out;
304
305         error = thaw_super(sb);
306         if (error) {
307                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
308                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
309                 return error;
310         }
311 out:
312         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
313         return 0;
314 }
315 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
316
317 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
318 {
319         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
320 }
321
322 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
323 {
324         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
325 }
326
327 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
328                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
329                         struct page **pagep, void **fsdata)
330 {
331         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
332                                  blkdev_get_block);
333 }
334
335 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
336                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
337                         struct page *page, void *fsdata)
338 {
339         int ret;
340         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
341
342         unlock_page(page);
343         page_cache_release(page);
344
345         return ret;
346 }
347
348 /*
349  * private llseek:
350  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
351  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
352  */
353 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
354 {
355         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
356         loff_t size;
357         loff_t retval;
358
359         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
360         size = i_size_read(bd_inode);
361
362         retval = -EINVAL;
363         switch (origin) {
364                 case SEEK_END:
365                         offset += size;
366                         break;
367                 case SEEK_CUR:
368                         offset += file->f_pos;
369                 case SEEK_SET:
370                         break;
371                 default:
372                         goto out;
373         }
374         if (offset >= 0 && offset <= size) {
375                 if (offset != file->f_pos) {
376                         file->f_pos = offset;
377                 }
378                 retval = offset;
379         }
380 out:
381         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
382         return retval;
383 }
384         
385 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
386 {
387         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
388         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
389         int error;
390         
391         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
392         if (error)
393                 return error;
394
395         /*
396          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
397          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
398          * O_SYNC writers to a block device.
399          */
400         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
401         if (error == -EOPNOTSUPP)
402                 error = 0;
403
404         return error;
405 }
406 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
407
408 /*
409  * pseudo-fs
410  */
411
412 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
413 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
414
415 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
416 {
417         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
418         if (!ei)
419                 return NULL;
420         return &ei->vfs_inode;
421 }
422
423 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
424 {
425         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
426         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
427
428         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
429         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
430 }
431
432 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
433 {
434         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
435 }
436
437 static void init_once(void *foo)
438 {
439         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
440         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
441
442         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
443         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
444         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
445         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
446 #ifdef CONFIG_SYSFS
447         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
448 #endif
449         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
450         /* Initialize mutex for freeze. */
451         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
452 }
453
454 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
455 {
456         list_del_init(&inode->i_devices);
457         inode->i_bdev = NULL;
458         inode->i_mapping = &inode->i_data;
459 }
460
461 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
462 {
463         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
464         struct list_head *p;
465         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
466         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
467         end_writeback(inode);
468         spin_lock(&bdev_lock);
469         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
470                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
471         }
472         list_del_init(&bdev->bd_list);
473         spin_unlock(&bdev_lock);
474 }
475
476 static const struct super_operations bdev_sops = {
477         .statfs = simple_statfs,
478         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
479         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
480         .drop_inode = generic_delete_inode,
481         .evict_inode = bdev_evict_inode,
482 };
483
484 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
485         int flags, const char *dev_name, void *data)
486 {
487         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, 0x62646576);
488 }
489
490 static struct file_system_type bd_type = {
491         .name           = "bdev",
492         .mount          = bd_mount,
493         .kill_sb        = kill_anon_super,
494 };
495
496 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
497
498 void __init bdev_cache_init(void)
499 {
500         int err;
501         struct vfsmount *bd_mnt;
502
503         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
504                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
505                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
506                         init_once);
507         err = register_filesystem(&bd_type);
508         if (err)
509                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
510         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
511         if (IS_ERR(bd_mnt))
512                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
513         /*
514          * This vfsmount structure is only used to obtain the
515          * blockdev_superblock, so tell kmemleak not to report it.
516          */
517         kmemleak_not_leak(bd_mnt);
518         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
519 }
520
521 /*
522  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
523  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
524  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
525  */
526 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
527 {
528         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
529 }
530
531 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
532 {
533         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
534 }
535
536 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
537 {
538         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
539         return 0;
540 }
541
542 static LIST_HEAD(all_bdevs);
543
544 struct block_device *bdget(dev_t dev)
545 {
546         struct block_device *bdev;
547         struct inode *inode;
548
549         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
550                         bdev_test, bdev_set, &dev);
551
552         if (!inode)
553                 return NULL;
554
555         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
556
557         if (inode->i_state & I_NEW) {
558                 bdev->bd_contains = NULL;
559                 bdev->bd_super = NULL;
560                 bdev->bd_inode = inode;
561                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
562                 bdev->bd_part_count = 0;
563                 bdev->bd_invalidated = 0;
564                 inode->i_mode = S_IFBLK;
565                 inode->i_rdev = dev;
566                 inode->i_bdev = bdev;
567                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
568                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
569                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
570                 spin_lock(&bdev_lock);
571                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
572                 spin_unlock(&bdev_lock);
573                 unlock_new_inode(inode);
574         }
575         return bdev;
576 }
577
578 EXPORT_SYMBOL(bdget);
579
580 /**
581  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
582  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
583  */
584 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
585 {
586         ihold(bdev->bd_inode);
587         return bdev;
588 }
589
590 long nr_blockdev_pages(void)
591 {
592         struct block_device *bdev;
593         long ret = 0;
594         spin_lock(&bdev_lock);
595         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
596                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
597         }
598         spin_unlock(&bdev_lock);
599         return ret;
600 }
601
602 void bdput(struct block_device *bdev)
603 {
604         iput(bdev->bd_inode);
605 }
606
607 EXPORT_SYMBOL(bdput);
608  
609 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
610 {
611         struct block_device *bdev;
612
613         spin_lock(&bdev_lock);
614         bdev = inode->i_bdev;
615         if (bdev) {
616                 ihold(bdev->bd_inode);
617                 spin_unlock(&bdev_lock);
618                 return bdev;
619         }
620         spin_unlock(&bdev_lock);
621
622         bdev = bdget(inode->i_rdev);
623         if (bdev) {
624                 spin_lock(&bdev_lock);
625                 if (!inode->i_bdev) {
626                         /*
627                          * We take an additional reference to bd_inode,
628                          * and it's released in clear_inode() of inode.
629                          * So, we can access it via ->i_mapping always
630                          * without igrab().
631                          */
632                         ihold(bdev->bd_inode);
633                         inode->i_bdev = bdev;
634                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
635                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
636                 }
637                 spin_unlock(&bdev_lock);
638         }
639         return bdev;
640 }
641
642 /* Call when you free inode */
643
644 void bd_forget(struct inode *inode)
645 {
646         struct block_device *bdev = NULL;
647
648         spin_lock(&bdev_lock);
649         if (inode->i_bdev) {
650                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
651                         bdev = inode->i_bdev;
652                 __bd_forget(inode);
653         }
654         spin_unlock(&bdev_lock);
655
656         if (bdev)
657                 iput(bdev->bd_inode);
658 }
659
660 /**
661  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
662  * @bdev: block device of interest
663  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
664  * @holder: holder trying to claim @bdev
665  *
666  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
667  *
668  * CONTEXT:
669  * spin_lock(&bdev_lock).
670  *
671  * RETURNS:
672  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
673  */
674 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
675                          void *holder)
676 {
677         if (bdev->bd_holder == holder)
678                 return true;     /* already a holder */
679         else if (bdev->bd_holder != NULL)
680                 return false;    /* held by someone else */
681         else if (bdev->bd_contains == bdev)
682                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
683
684         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
685                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
686         else if (whole->bd_holder != NULL)
687                 return false;    /* is a partition of a held device */
688         else
689                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
690 }
691
692 /**
693  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
694  * @bdev: block device of interest
695  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
696  * @holder: holder trying to claim @bdev
697  *
698  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
699  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
700  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
701  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
702  *
703  * CONTEXT:
704  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
705  * it multiple times.
706  *
707  * RETURNS:
708  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
709  */
710 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
711                                struct block_device *whole, void *holder)
712 {
713 retry:
714         /* if someone else claimed, fail */
715         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
716                 return -EBUSY;
717
718         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
719         if (whole->bd_claiming) {
720                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
721                 DEFINE_WAIT(wait);
722
723                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
724                 spin_unlock(&bdev_lock);
725                 schedule();
726                 finish_wait(wq, &wait);
727                 spin_lock(&bdev_lock);
728                 goto retry;
729         }
730
731         /* yay, all mine */
732         return 0;
733 }
734
735 /**
736  * bd_start_claiming - start claiming a block device
737  * @bdev: block device of interest
738  * @holder: holder trying to claim @bdev
739  *
740  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
741  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
742  * successful call to this function must be matched with a call to
743  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
744  * fail).
745  *
746  * This function is used to gain exclusive access to the block device
747  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
748  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
749  * access but may subsequently fail.
750  *
751  * CONTEXT:
752  * Might sleep.
753  *
754  * RETURNS:
755  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
756  * value on failure.
757  */
758 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
759                                               void *holder)
760 {
761         struct gendisk *disk;
762         struct block_device *whole;
763         int partno, err;
764
765         might_sleep();
766
767         /*
768          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
769          * and grab the outer block device the hard way.
770          */
771         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
772         if (!disk)
773                 return ERR_PTR(-ENXIO);
774
775         /*
776          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
777          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
778          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
779          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
780          * tracking is broken for those devices but it has always been that
781          * way.
782          */
783         if (partno)
784                 whole = bdget_disk(disk, 0);
785         else
786                 whole = bdgrab(bdev);
787
788         module_put(disk->fops->owner);
789         put_disk(disk);
790         if (!whole)
791                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
792
793         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
794         spin_lock(&bdev_lock);
795
796         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
797         if (err == 0) {
798                 whole->bd_claiming = holder;
799                 spin_unlock(&bdev_lock);
800                 return whole;
801         } else {
802                 spin_unlock(&bdev_lock);
803                 bdput(whole);
804                 return ERR_PTR(err);
805         }
806 }
807
808 #ifdef CONFIG_SYSFS
809 struct bd_holder_disk {
810         struct list_head        list;
811         struct gendisk          *disk;
812         int                     refcnt;
813 };
814
815 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
816                                                   struct gendisk *disk)
817 {
818         struct bd_holder_disk *holder;
819
820         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
821                 if (holder->disk == disk)
822                         return holder;
823         return NULL;
824 }
825
826 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
827 {
828         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
829 }
830
831 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
832 {
833         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
834 }
835
836 /**
837  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
838  * @bdev: the claimed slave bdev
839  * @disk: the holding disk
840  *
841  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
842  *
843  * This functions creates the following sysfs symlinks.
844  *
845  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
846  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
847  *
848  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
849  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
850  *
851  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
852  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
853  *
854  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
855  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
856  * lifetime of these symlinks.
857  *
858  * CONTEXT:
859  * Might sleep.
860  *
861  * RETURNS:
862  * 0 on success, -errno on failure.
863  */
864 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
865 {
866         struct bd_holder_disk *holder;
867         int ret = 0;
868
869         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
870
871         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
872
873         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
874         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
875                 goto out_unlock;
876
877         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
878         if (holder) {
879                 holder->refcnt++;
880                 goto out_unlock;
881         }
882
883         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
884         if (!holder) {
885                 ret = -ENOMEM;
886                 goto out_unlock;
887         }
888
889         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
890         holder->disk = disk;
891         holder->refcnt = 1;
892
893         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
894         if (ret)
895                 goto out_free;
896
897         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
898         if (ret)
899                 goto out_del;
900         /*
901          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
902          * the holder directory.  Hold on to it.
903          */
904         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
905
906         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
907         goto out_unlock;
908
909 out_del:
910         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
911 out_free:
912         kfree(holder);
913 out_unlock:
914         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
915         return ret;
916 }
917 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
918
919 /**
920  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
921  * @bdev: the calimed slave bdev
922  * @disk: the holding disk
923  *
924  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
925  *
926  * CONTEXT:
927  * Might sleep.
928  */
929 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
930 {
931         struct bd_holder_disk *holder;
932
933         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
934
935         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
936
937         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
938                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
939                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
940                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
941                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
942                 list_del_init(&holder->list);
943                 kfree(holder);
944         }
945
946         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
947 }
948 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
949 #endif
950
951 /**
952  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
953  *
954  * @bdev:      struct block device to be flushed
955  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
956  *
957  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
958  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
959  * resize.
960  */
961 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
962 {
963         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
964                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
965
966                 if (bdev->bd_disk)
967                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
968                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
969                        "resized disk %s\n", name);
970         }
971
972         if (!bdev->bd_disk)
973                 return;
974         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
975                 bdev->bd_invalidated = 1;
976 }
977
978 /**
979  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
980  * @disk: struct gendisk to check
981  * @bdev: struct bdev to adjust.
982  *
983  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
984  * and adjusts it if it differs.
985  */
986 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
987 {
988         loff_t disk_size, bdev_size;
989
990         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
991         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
992         if (disk_size != bdev_size) {
993                 char name[BDEVNAME_SIZE];
994
995                 disk_name(disk, 0, name);
996                 printk(KERN_INFO
997                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
998                        name, bdev_size, disk_size);
999                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1000                 flush_disk(bdev, false);
1001         }
1002 }
1003 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1004
1005 /**
1006  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1007  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1008  *
1009  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1010  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1011  * for all revalidate_disk operations.
1012  */
1013 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1014 {
1015         struct block_device *bdev;
1016         int ret = 0;
1017
1018         if (disk->fops->revalidate_disk)
1019                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1020
1021         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1022         if (!bdev)
1023                 return ret;
1024
1025         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1026         check_disk_size_change(disk, bdev);
1027         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1028         bdput(bdev);
1029         return ret;
1030 }
1031 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1032
1033 /*
1034  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1035  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1036  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1037  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1038  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1039  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1040  * to lose :-)
1041  */
1042 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1043 {
1044         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1045         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1046         unsigned int events;
1047
1048         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1049                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1050         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1051                 return 0;
1052
1053         flush_disk(bdev, true);
1054         if (bdops->revalidate_disk)
1055                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1056         return 1;
1057 }
1058
1059 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1060
1061 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1062 {
1063         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1064
1065         bdev->bd_inode->i_size = size;
1066         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1067                 if (size & bsize)
1068                         break;
1069                 bsize <<= 1;
1070         }
1071         bdev->bd_block_size = bsize;
1072         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1073 }
1074 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1075
1076 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1077
1078 /*
1079  * bd_mutex locking:
1080  *
1081  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1082  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1083  */
1084
1085 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1086 {
1087         struct gendisk *disk;
1088         struct module *owner;
1089         int ret;
1090         int partno;
1091         int perm = 0;
1092
1093         if (mode & FMODE_READ)
1094                 perm |= MAY_READ;
1095         if (mode & FMODE_WRITE)
1096                 perm |= MAY_WRITE;
1097         /*
1098          * hooks: /n/, see "layering violations".
1099          */
1100         if (!for_part) {
1101                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1102                 if (ret != 0) {
1103                         bdput(bdev);
1104                         return ret;
1105                 }
1106         }
1107
1108  restart:
1109
1110         ret = -ENXIO;
1111         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1112         if (!disk)
1113                 goto out;
1114         owner = disk->fops->owner;
1115
1116         disk_block_events(disk);
1117         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1118         if (!bdev->bd_openers) {
1119                 bdev->bd_disk = disk;
1120                 bdev->bd_contains = bdev;
1121                 if (!partno) {
1122                         struct backing_dev_info *bdi;
1123
1124                         ret = -ENXIO;
1125                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1126                         if (!bdev->bd_part)
1127                                 goto out_clear;
1128
1129                         ret = 0;
1130                         if (disk->fops->open) {
1131                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1132                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1133                                         /* Lost a race with 'disk' being
1134                                          * deleted, try again.
1135                                          * See md.c
1136                                          */
1137                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1138                                         bdev->bd_part = NULL;
1139                                         bdev->bd_disk = NULL;
1140                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1141                                         disk_unblock_events(disk);
1142                                         put_disk(disk);
1143                                         module_put(owner);
1144                                         goto restart;
1145                                 }
1146                         }
1147
1148                         if (!ret && !bdev->bd_openers) {
1149                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1150                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1151                                 if (bdi == NULL)
1152                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1153                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1154                         }
1155
1156                         /*
1157                          * If the device is invalidated, rescan partition
1158                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1159                          * The latter is necessary to prevent ghost
1160                          * partitions on a removed medium.
1161                          */
1162                         if (bdev->bd_invalidated && (!ret || ret == -ENOMEDIUM))
1163                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1164                         if (ret)
1165                                 goto out_clear;
1166                 } else {
1167                         struct block_device *whole;
1168                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1169                         ret = -ENOMEM;
1170                         if (!whole)
1171                                 goto out_clear;
1172                         BUG_ON(for_part);
1173                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1174                         if (ret)
1175                                 goto out_clear;
1176                         bdev->bd_contains = whole;
1177                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1178                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1179                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1180                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1181                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1182                                 ret = -ENXIO;
1183                                 goto out_clear;
1184                         }
1185                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1186                 }
1187         } else {
1188                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1189                         ret = 0;
1190                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1191                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1192                         /* the same as first opener case, read comment there */
1193                         if (bdev->bd_invalidated && (!ret || ret == -ENOMEDIUM))
1194                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1195                         if (ret)
1196                                 goto out_unlock_bdev;
1197                 }
1198                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1199                 put_disk(disk);
1200                 module_put(owner);
1201         }
1202         bdev->bd_openers++;
1203         if (for_part)
1204                 bdev->bd_part_count++;
1205         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1206         disk_unblock_events(disk);
1207         return 0;
1208
1209  out_clear:
1210         disk_put_part(bdev->bd_part);
1211         bdev->bd_disk = NULL;
1212         bdev->bd_part = NULL;
1213         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1214         if (bdev != bdev->bd_contains)
1215                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1216         bdev->bd_contains = NULL;
1217  out_unlock_bdev:
1218         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1219         disk_unblock_events(disk);
1220         put_disk(disk);
1221         module_put(owner);
1222  out:
1223         bdput(bdev);
1224
1225         return ret;
1226 }
1227
1228 /**
1229  * blkdev_get - open a block device
1230  * @bdev: block_device to open
1231  * @mode: FMODE_* mask
1232  * @holder: exclusive holder identifier
1233  *
1234  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1235  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1236  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1237  *
1238  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1239  * @bdev is put.
1240  *
1241  * CONTEXT:
1242  * Might sleep.
1243  *
1244  * RETURNS:
1245  * 0 on success, -errno on failure.
1246  */
1247 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1248 {
1249         struct block_device *whole = NULL;
1250         int res;
1251
1252         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1253
1254         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1255                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1256                 if (IS_ERR(whole)) {
1257                         bdput(bdev);
1258                         return PTR_ERR(whole);
1259                 }
1260         }
1261
1262         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1263
1264         if (whole) {
1265                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1266
1267                 /* finish claiming */
1268                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1269                 spin_lock(&bdev_lock);
1270
1271                 if (!res) {
1272                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1273                         /*
1274                          * Note that for a whole device bd_holders
1275                          * will be incremented twice, and bd_holder
1276                          * will be set to bd_may_claim before being
1277                          * set to holder
1278                          */
1279                         whole->bd_holders++;
1280                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1281                         bdev->bd_holders++;
1282                         bdev->bd_holder = holder;
1283                 }
1284
1285                 /* tell others that we're done */
1286                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1287                 whole->bd_claiming = NULL;
1288                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1289
1290                 spin_unlock(&bdev_lock);
1291
1292                 /*
1293                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1294                  * write holder makes the write_holder state stick until
1295                  * all are released.  This is good enough and tracking
1296                  * individual writeable reference is too fragile given the
1297                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1298                  */
1299                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1300                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1301                         bdev->bd_write_holder = true;
1302                         disk_block_events(disk);
1303                 }
1304
1305                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1306                 bdput(whole);
1307         }
1308
1309         return res;
1310 }
1311 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1312
1313 /**
1314  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1315  * @path: path to the block device to open
1316  * @mode: FMODE_* mask
1317  * @holder: exclusive holder identifier
1318  *
1319  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1320  * and @holder are identical to blkdev_get().
1321  *
1322  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1323  *
1324  * CONTEXT:
1325  * Might sleep.
1326  *
1327  * RETURNS:
1328  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1329  */
1330 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1331                                         void *holder)
1332 {
1333         struct block_device *bdev;
1334         int err;
1335
1336         bdev = lookup_bdev(path);
1337         if (IS_ERR(bdev))
1338                 return bdev;
1339
1340         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1341         if (err)
1342                 return ERR_PTR(err);
1343
1344         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1345                 blkdev_put(bdev, mode);
1346                 return ERR_PTR(-EACCES);
1347         }
1348
1349         return bdev;
1350 }
1351 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1352
1353 /**
1354  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1355  * @dev: device number of block device to open
1356  * @mode: FMODE_* mask
1357  * @holder: exclusive holder identifier
1358  *
1359  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1360  * @holder are identical to blkdev_get().
1361  *
1362  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1363  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1364  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1365  * ever need it - reconsider your API.
1366  *
1367  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1368  *
1369  * CONTEXT:
1370  * Might sleep.
1371  *
1372  * RETURNS:
1373  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1374  */
1375 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1376 {
1377         struct block_device *bdev;
1378         int err;
1379
1380         bdev = bdget(dev);
1381         if (!bdev)
1382                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1383
1384         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1385         if (err)
1386                 return ERR_PTR(err);
1387
1388         return bdev;
1389 }
1390 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1391
1392 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1393 {
1394         struct block_device *bdev;
1395
1396         /*
1397          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1398          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1399          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1400          * during an unstable branch.
1401          */
1402         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1403
1404         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1405                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1406         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1407                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1408         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1409                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1410
1411         bdev = bd_acquire(inode);
1412         if (bdev == NULL)
1413                 return -ENOMEM;
1414
1415         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1416
1417         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1418 }
1419
1420 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1421 {
1422         int ret = 0;
1423         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1424         struct block_device *victim = NULL;
1425
1426         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1427         if (for_part)
1428                 bdev->bd_part_count--;
1429
1430         if (!--bdev->bd_openers) {
1431                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1432                 sync_blockdev(bdev);
1433                 kill_bdev(bdev);
1434                 /* ->release can cause the old bdi to disappear,
1435                  * so must switch it out first
1436                  */
1437                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1438                                         &default_backing_dev_info);
1439         }
1440         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1441                 if (disk->fops->release)
1442                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1443         }
1444         if (!bdev->bd_openers) {
1445                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1446
1447                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1448                 bdev->bd_part = NULL;
1449                 bdev->bd_disk = NULL;
1450                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1451                         victim = bdev->bd_contains;
1452                 bdev->bd_contains = NULL;
1453
1454                 put_disk(disk);
1455                 module_put(owner);
1456         }
1457         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1458         bdput(bdev);
1459         if (victim)
1460                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1461         return ret;
1462 }
1463
1464 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1465 {
1466         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1467
1468         if (mode & FMODE_EXCL) {
1469                 bool bdev_free;
1470
1471                 /*
1472                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1473                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1474                  * synchronize disk_holder unlinking.
1475                  */
1476                 spin_lock(&bdev_lock);
1477
1478                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1479                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1480
1481                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1482                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1483                         bdev->bd_holder = NULL;
1484                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1485                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1486
1487                 spin_unlock(&bdev_lock);
1488
1489                 /*
1490                  * If this was the last claim, remove holder link and
1491                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1492                  */
1493                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1494                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1495                         bdev->bd_write_holder = false;
1496                 }
1497         }
1498
1499         /*
1500          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1501          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1502          * from userland - e.g. eject(1).
1503          */
1504         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1505
1506         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1507
1508         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1509 }
1510 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1511
1512 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1513 {
1514         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1515
1516         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1517 }
1518
1519 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1520 {
1521         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1522         fmode_t mode = file->f_mode;
1523
1524         /*
1525          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1526          * to updated it before every ioctl.
1527          */
1528         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1529                 mode |= FMODE_NDELAY;
1530         else
1531                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1532
1533         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1534 }
1535
1536 /*
1537  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1538  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1539  *
1540  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1541  * use.
1542  */
1543 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1544                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1545 {
1546         struct file *file = iocb->ki_filp;
1547         ssize_t ret;
1548
1549         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1550
1551         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1552         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1553                 ssize_t err;
1554
1555                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1556                 if (err < 0 && ret > 0)
1557                         ret = err;
1558         }
1559         return ret;
1560 }
1561 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1562
1563 /*
1564  * Try to release a page associated with block device when the system
1565  * is under memory pressure.
1566  */
1567 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1568 {
1569         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1570
1571         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1572                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1573
1574         return try_to_free_buffers(page);
1575 }
1576
1577 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1578         .readpage       = blkdev_readpage,
1579         .writepage      = blkdev_writepage,
1580         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1581         .write_end      = blkdev_write_end,
1582         .writepages     = generic_writepages,
1583         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1584         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1585 };
1586
1587 const struct file_operations def_blk_fops = {
1588         .open           = blkdev_open,
1589         .release        = blkdev_close,
1590         .llseek         = block_llseek,
1591         .read           = do_sync_read,
1592         .write          = do_sync_write,
1593         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1594         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1595         .mmap           = generic_file_mmap,
1596         .fsync          = blkdev_fsync,
1597         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1598 #ifdef CONFIG_COMPAT
1599         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1600 #endif
1601         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1602         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1603 };
1604
1605 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1606 {
1607         int res;
1608         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1609         set_fs(KERNEL_DS);
1610         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1611         set_fs(old_fs);
1612         return res;
1613 }
1614
1615 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1616
1617 /**
1618  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1619  * @pathname:   special file representing the block device
1620  *
1621  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1622  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1623  * otherwise.
1624  */
1625 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1626 {
1627         struct block_device *bdev;
1628         struct inode *inode;
1629         struct path path;
1630         int error;
1631
1632         if (!pathname || !*pathname)
1633                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1634
1635         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1636         if (error)
1637                 return ERR_PTR(error);
1638
1639         inode = path.dentry->d_inode;
1640         error = -ENOTBLK;
1641         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1642                 goto fail;
1643         error = -EACCES;
1644         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1645                 goto fail;
1646         error = -ENOMEM;
1647         bdev = bd_acquire(inode);
1648         if (!bdev)
1649                 goto fail;
1650 out:
1651         path_put(&path);
1652         return bdev;
1653 fail:
1654         bdev = ERR_PTR(error);
1655         goto out;
1656 }
1657 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1658
1659 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1660 {
1661         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1662         int res = 0;
1663
1664         if (sb) {
1665                 /*
1666                  * no need to lock the super, get_super holds the
1667                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1668                  * under us (->put_super runs with the write lock
1669                  * hold).
1670                  */
1671                 shrink_dcache_sb(sb);
1672                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1673                 drop_super(sb);
1674         }
1675         invalidate_bdev(bdev);
1676         return res;
1677 }
1678 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);