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