33650fc537c4849cc18cfc72d68a9895137d4c04
[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/smp_lock.h>
15 #include <linux/device_cgroup.h>
16 #include <linux/highmem.h>
17 #include <linux/blkdev.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/blkpg.h>
20 #include <linux/buffer_head.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 <asm/uaccess.h>
28 #include "internal.h"
29
30 struct bdev_inode {
31         struct block_device bdev;
32         struct inode vfs_inode;
33 };
34
35 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
36
37 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
38 {
39         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
40 }
41
42 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
43 {
44         return &BDEV_I(inode)->bdev;
45 }
46
47 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
48
49 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
50 {
51         sector_t retval = ~((sector_t)0);
52         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
53
54         if (sz) {
55                 unsigned int size = block_size(bdev);
56                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
57                 retval = (sz >> sizebits);
58         }
59         return retval;
60 }
61
62 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
63 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
64 {
65         if (bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages == 0)
66                 return;
67         invalidate_bh_lrus();
68         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
69 }       
70
71 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
72 {
73         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
74         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
75                 return -EINVAL;
76
77         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
78         if (size < bdev_hardsect_size(bdev))
79                 return -EINVAL;
80
81         /* Don't change the size if it is same as current */
82         if (bdev->bd_block_size != size) {
83                 sync_blockdev(bdev);
84                 bdev->bd_block_size = size;
85                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
86                 kill_bdev(bdev);
87         }
88         return 0;
89 }
90
91 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
92
93 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
94 {
95         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
96                 return 0;
97         /* If we get here, we know size is power of two
98          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
99         sb->s_blocksize = size;
100         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
101         return sb->s_blocksize;
102 }
103
104 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
105
106 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
107 {
108         int minsize = bdev_hardsect_size(sb->s_bdev);
109         if (size < minsize)
110                 size = minsize;
111         return sb_set_blocksize(sb, size);
112 }
113
114 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
115
116 static int
117 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
118                 struct buffer_head *bh, int create)
119 {
120         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
121                 if (create)
122                         return -EIO;
123
124                 /*
125                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
126                  * return a hole, they will have to call get_block again
127                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
128                  * time
129                  */
130                 return 0;
131         }
132         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
133         bh->b_blocknr = iblock;
134         set_buffer_mapped(bh);
135         return 0;
136 }
137
138 static int
139 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
140                 struct buffer_head *bh, int create)
141 {
142         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
143         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
144
145         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
146                 max_blocks = end_block - iblock;
147                 if ((long)max_blocks <= 0) {
148                         if (create)
149                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
150                         /*
151                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
152                          * a !buffer_mapped buffer
153                          */
154                         max_blocks = 0;
155                 }
156         }
157
158         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
159         bh->b_blocknr = iblock;
160         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
161         if (max_blocks)
162                 set_buffer_mapped(bh);
163         return 0;
164 }
165
166 static ssize_t
167 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
168                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
169 {
170         struct file *file = iocb->ki_filp;
171         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
172
173         return blockdev_direct_IO_no_locking(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode),
174                                 iov, offset, nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL);
175 }
176
177 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
178 {
179         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
180 }
181
182 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
183 {
184         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
185 }
186
187 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
188                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
189                         struct page **pagep, void **fsdata)
190 {
191         *pagep = NULL;
192         return block_write_begin(file, mapping, pos, len, flags, pagep, fsdata,
193                                 blkdev_get_block);
194 }
195
196 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
197                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
198                         struct page *page, void *fsdata)
199 {
200         int ret;
201         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
202
203         unlock_page(page);
204         page_cache_release(page);
205
206         return ret;
207 }
208
209 /*
210  * private llseek:
211  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
212  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
213  */
214 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
215 {
216         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
217         loff_t size;
218         loff_t retval;
219
220         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
221         size = i_size_read(bd_inode);
222
223         switch (origin) {
224                 case 2:
225                         offset += size;
226                         break;
227                 case 1:
228                         offset += file->f_pos;
229         }
230         retval = -EINVAL;
231         if (offset >= 0 && offset <= size) {
232                 if (offset != file->f_pos) {
233                         file->f_pos = offset;
234                 }
235                 retval = offset;
236         }
237         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
238         return retval;
239 }
240         
241 /*
242  *      Filp is never NULL; the only case when ->fsync() is called with
243  *      NULL first argument is nfsd_sync_dir() and that's not a directory.
244  */
245  
246 static int block_fsync(struct file *filp, struct dentry *dentry, int datasync)
247 {
248         return sync_blockdev(I_BDEV(filp->f_mapping->host));
249 }
250
251 /*
252  * pseudo-fs
253  */
254
255 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
256 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
257
258 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
259 {
260         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
261         if (!ei)
262                 return NULL;
263         return &ei->vfs_inode;
264 }
265
266 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
267 {
268         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
269
270         bdi->bdev.bd_inode_backing_dev_info = NULL;
271         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
272 }
273
274 static void init_once(void *foo)
275 {
276         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
277         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
278
279         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
280         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
281         sema_init(&bdev->bd_mount_sem, 1);
282         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
283         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
284 #ifdef CONFIG_SYSFS
285         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
286 #endif
287         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
288 }
289
290 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
291 {
292         list_del_init(&inode->i_devices);
293         inode->i_bdev = NULL;
294         inode->i_mapping = &inode->i_data;
295 }
296
297 static void bdev_clear_inode(struct inode *inode)
298 {
299         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
300         struct list_head *p;
301         spin_lock(&bdev_lock);
302         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
303                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
304         }
305         list_del_init(&bdev->bd_list);
306         spin_unlock(&bdev_lock);
307 }
308
309 static const struct super_operations bdev_sops = {
310         .statfs = simple_statfs,
311         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
312         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
313         .drop_inode = generic_delete_inode,
314         .clear_inode = bdev_clear_inode,
315 };
316
317 static int bd_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
318         int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
319 {
320         return get_sb_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576, mnt);
321 }
322
323 static struct file_system_type bd_type = {
324         .name           = "bdev",
325         .get_sb         = bd_get_sb,
326         .kill_sb        = kill_anon_super,
327 };
328
329 static struct vfsmount *bd_mnt __read_mostly;
330 struct super_block *blockdev_superblock;
331
332 void __init bdev_cache_init(void)
333 {
334         int err;
335         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
336                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
337                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
338                         init_once);
339         err = register_filesystem(&bd_type);
340         if (err)
341                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
342         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
343         if (IS_ERR(bd_mnt))
344                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
345         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
346 }
347
348 /*
349  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
350  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
351  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
352  */
353 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
354 {
355         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
356 }
357
358 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
359 {
360         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
361 }
362
363 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
364 {
365         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
366         return 0;
367 }
368
369 static LIST_HEAD(all_bdevs);
370
371 struct block_device *bdget(dev_t dev)
372 {
373         struct block_device *bdev;
374         struct inode *inode;
375
376         inode = iget5_locked(bd_mnt->mnt_sb, hash(dev),
377                         bdev_test, bdev_set, &dev);
378
379         if (!inode)
380                 return NULL;
381
382         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
383
384         if (inode->i_state & I_NEW) {
385                 bdev->bd_contains = NULL;
386                 bdev->bd_inode = inode;
387                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
388                 bdev->bd_part_count = 0;
389                 bdev->bd_invalidated = 0;
390                 inode->i_mode = S_IFBLK;
391                 inode->i_rdev = dev;
392                 inode->i_bdev = bdev;
393                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
394                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
395                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
396                 spin_lock(&bdev_lock);
397                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
398                 spin_unlock(&bdev_lock);
399                 unlock_new_inode(inode);
400         }
401         return bdev;
402 }
403
404 EXPORT_SYMBOL(bdget);
405
406 long nr_blockdev_pages(void)
407 {
408         struct block_device *bdev;
409         long ret = 0;
410         spin_lock(&bdev_lock);
411         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
412                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
413         }
414         spin_unlock(&bdev_lock);
415         return ret;
416 }
417
418 void bdput(struct block_device *bdev)
419 {
420         iput(bdev->bd_inode);
421 }
422
423 EXPORT_SYMBOL(bdput);
424  
425 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
426 {
427         struct block_device *bdev;
428
429         spin_lock(&bdev_lock);
430         bdev = inode->i_bdev;
431         if (bdev) {
432                 atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
433                 spin_unlock(&bdev_lock);
434                 return bdev;
435         }
436         spin_unlock(&bdev_lock);
437
438         bdev = bdget(inode->i_rdev);
439         if (bdev) {
440                 spin_lock(&bdev_lock);
441                 if (!inode->i_bdev) {
442                         /*
443                          * We take an additional bd_inode->i_count for inode,
444                          * and it's released in clear_inode() of inode.
445                          * So, we can access it via ->i_mapping always
446                          * without igrab().
447                          */
448                         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
449                         inode->i_bdev = bdev;
450                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
451                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
452                 }
453                 spin_unlock(&bdev_lock);
454         }
455         return bdev;
456 }
457
458 /* Call when you free inode */
459
460 void bd_forget(struct inode *inode)
461 {
462         struct block_device *bdev = NULL;
463
464         spin_lock(&bdev_lock);
465         if (inode->i_bdev) {
466                 if (inode->i_sb != blockdev_superblock)
467                         bdev = inode->i_bdev;
468                 __bd_forget(inode);
469         }
470         spin_unlock(&bdev_lock);
471
472         if (bdev)
473                 iput(bdev->bd_inode);
474 }
475
476 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
477 {
478         int res;
479         spin_lock(&bdev_lock);
480
481         /* first decide result */
482         if (bdev->bd_holder == holder)
483                 res = 0;         /* already a holder */
484         else if (bdev->bd_holder != NULL)
485                 res = -EBUSY;    /* held by someone else */
486         else if (bdev->bd_contains == bdev)
487                 res = 0;         /* is a whole device which isn't held */
488
489         else if (bdev->bd_contains->bd_holder == bd_claim)
490                 res = 0;         /* is a partition of a device that is being partitioned */
491         else if (bdev->bd_contains->bd_holder != NULL)
492                 res = -EBUSY;    /* is a partition of a held device */
493         else
494                 res = 0;         /* is a partition of an un-held device */
495
496         /* now impose change */
497         if (res==0) {
498                 /* note that for a whole device bd_holders
499                  * will be incremented twice, and bd_holder will
500                  * be set to bd_claim before being set to holder
501                  */
502                 bdev->bd_contains->bd_holders ++;
503                 bdev->bd_contains->bd_holder = bd_claim;
504                 bdev->bd_holders++;
505                 bdev->bd_holder = holder;
506         }
507         spin_unlock(&bdev_lock);
508         return res;
509 }
510
511 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
512
513 void bd_release(struct block_device *bdev)
514 {
515         spin_lock(&bdev_lock);
516         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
517                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
518         if (!--bdev->bd_holders)
519                 bdev->bd_holder = NULL;
520         spin_unlock(&bdev_lock);
521 }
522
523 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
524
525 #ifdef CONFIG_SYSFS
526 /*
527  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
528  *
529  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
530  *     and the kobject has a parent directory,
531  *     following symlinks are created:
532  *        o from the kobject to the claimed bdev
533  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
534  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
535  *
536  *     Example:
537  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
538  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
539  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
540  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
541  */
542
543 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
544 {
545         if (!from || !to)
546                 return 0;
547         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
548 }
549
550 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
551 {
552         if (!from || !to)
553                 return;
554         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
555 }
556
557 /*
558  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
559  * bd_claim_by_kobject.
560  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
561  */
562 struct bd_holder {
563         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
564         int count;              /* references from the holder */
565         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
566         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
567         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
568         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
569 };
570
571 /*
572  * Get references of related kobjects at once.
573  * Returns 1 on success. 0 on failure.
574  *
575  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
576  */
577 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
578                         struct bd_holder *bo)
579 {
580         if (!bdev || !bo)
581                 return 0;
582
583         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
584         if (!bo->sdir)
585                 return 0;
586
587         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
588         if (!bo->hdev)
589                 goto fail_put_sdir;
590
591         bo->sdev = kobject_get(&part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
592         if (!bo->sdev)
593                 goto fail_put_hdev;
594
595         bo->hdir = kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
596         if (!bo->hdir)
597                 goto fail_put_sdev;
598
599         return 1;
600
601 fail_put_sdev:
602         kobject_put(bo->sdev);
603 fail_put_hdev:
604         kobject_put(bo->hdev);
605 fail_put_sdir:
606         kobject_put(bo->sdir);
607
608         return 0;
609 }
610
611 /* Put references of related kobjects at once. */
612 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
613 {
614         kobject_put(bo->hdir);
615         kobject_put(bo->sdev);
616         kobject_put(bo->hdev);
617         kobject_put(bo->sdir);
618 }
619
620 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
621 {
622         struct bd_holder *bo;
623
624         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
625         if (!bo)
626                 return NULL;
627
628         bo->count = 1;
629         bo->sdir = kobj;
630
631         return bo;
632 }
633
634 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
635 {
636         kfree(bo);
637 }
638
639 /**
640  * find_bd_holder - find matching struct bd_holder from the block device
641  *
642  * @bdev:       struct block device to be searched
643  * @bo:         target struct bd_holder
644  *
645  * Returns matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list.
646  * If found, increment the reference count and return the pointer.
647  * If not found, returns NULL.
648  */
649 static struct bd_holder *find_bd_holder(struct block_device *bdev,
650                                         struct bd_holder *bo)
651 {
652         struct bd_holder *tmp;
653
654         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list)
655                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
656                         tmp->count++;
657                         return tmp;
658                 }
659
660         return NULL;
661 }
662
663 /**
664  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
665  *
666  * @bdev:       block device to be bd_claimed
667  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
668  *
669  * Add @bo to @bdev->bd_holder_list, create symlinks.
670  *
671  * Returns 0 if symlinks are created.
672  * Returns -ve if something fails.
673  */
674 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
675 {
676         int err;
677
678         if (!bo)
679                 return -EINVAL;
680
681         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
682                 return -EBUSY;
683
684         err = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
685         if (err)
686                 return err;
687
688         err = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
689         if (err) {
690                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
691                 return err;
692         }
693
694         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
695         return 0;
696 }
697
698 /**
699  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
700  *
701  * @bdev:       block device to be bd_claimed
702  * @kobj:       holder's kobject
703  *
704  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
705  * and no other bd_claim() from the same kobject,
706  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
707  *
708  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
709  * and ready to be freed.
710  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
711  * by the same kobject.
712  */
713 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
714                                         struct kobject *kobj)
715 {
716         struct bd_holder *bo;
717
718         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
719                 if (bo->sdir == kobj) {
720                         bo->count--;
721                         BUG_ON(bo->count < 0);
722                         if (!bo->count) {
723                                 list_del(&bo->list);
724                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
725                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
726                                 bd_holder_release_dirs(bo);
727                                 return bo;
728                         }
729                         break;
730                 }
731         }
732
733         return NULL;
734 }
735
736 /**
737  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
738  *
739  * @bdev:       block device to be claimed
740  * @holder:     holder's signature
741  * @kobj:       holder's kobject
742  *
743  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
744  * the bdev and the holder's kobject.
745  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
746  *
747  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
748  * Returns errno on failure.
749  */
750 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
751                                 struct kobject *kobj)
752 {
753         int err;
754         struct bd_holder *bo, *found;
755
756         if (!kobj)
757                 return -EINVAL;
758
759         bo = alloc_bd_holder(kobj);
760         if (!bo)
761                 return -ENOMEM;
762
763         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
764
765         err = bd_claim(bdev, holder);
766         if (err)
767                 goto fail;
768
769         found = find_bd_holder(bdev, bo);
770         if (found)
771                 goto fail;
772
773         err = add_bd_holder(bdev, bo);
774         if (err)
775                 bd_release(bdev);
776         else
777                 bo = NULL;
778 fail:
779         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
780         free_bd_holder(bo);
781         return err;
782 }
783
784 /**
785  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
786  *
787  * @bdev:       block device to be released
788  * @kobj:       holder's kobject
789  *
790  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
791  */
792 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
793                                         struct kobject *kobj)
794 {
795         if (!kobj)
796                 return;
797
798         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
799         bd_release(bdev);
800         free_bd_holder(del_bd_holder(bdev, kobj));
801         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
802 }
803
804 /**
805  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
806  *
807  * @bdev:       block device to be claimed
808  * @holder:     holder's signature
809  * @disk:       holder's gendisk
810  *
811  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
812  */
813 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
814                         struct gendisk *disk)
815 {
816         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
817 }
818 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
819
820 /**
821  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
822  *
823  * @bdev:       block device to be claimed
824  * @disk:       holder's gendisk
825  *
826  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
827  */
828 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
829 {
830         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
831         kobject_put(disk->slave_dir);
832 }
833 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
834 #endif
835
836 /*
837  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
838  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
839  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
840  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
841  * your API.
842  */
843 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, unsigned mode)
844 {
845         struct block_device *bdev = bdget(dev);
846         int err = -ENOMEM;
847         int flags = mode & FMODE_WRITE ? O_RDWR : O_RDONLY;
848         if (bdev)
849                 err = blkdev_get(bdev, mode, flags);
850         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
851 }
852
853 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
854
855 /**
856  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
857  *
858  * @bdev:      struct block device to be flushed
859  *
860  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
861  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
862  * resize.
863  */
864 static void flush_disk(struct block_device *bdev)
865 {
866         if (__invalidate_device(bdev)) {
867                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
868
869                 if (bdev->bd_disk)
870                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
871                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
872                        "resized disk %s\n", name);
873         }
874
875         if (!bdev->bd_disk)
876                 return;
877         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
878                 bdev->bd_invalidated = 1;
879 }
880
881 /**
882  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts
883  *                          bdev size.
884  *
885  * @disk: struct gendisk to check
886  * @bdev: struct bdev to adjust.
887  *
888  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
889  * and adjusts it if it differs.
890  */
891 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
892 {
893         loff_t disk_size, bdev_size;
894
895         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
896         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
897         if (disk_size != bdev_size) {
898                 char name[BDEVNAME_SIZE];
899
900                 disk_name(disk, 0, name);
901                 printk(KERN_INFO
902                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
903                        name, bdev_size, disk_size);
904                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
905         }
906 }
907 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
908
909 /**
910  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
911  *                   call-back
912  *
913  * @disk: struct gendisk to be revalidated
914  *
915  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
916  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
917  * for all revalidate_disk operations.
918  */
919 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
920 {
921         struct block_device *bdev;
922         int ret = 0;
923
924         if (disk->fops->revalidate_disk)
925                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
926
927         bdev = bdget_disk(disk, 0);
928         if (!bdev)
929                 return ret;
930
931         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
932         check_disk_size_change(disk, bdev);
933         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
934         bdput(bdev);
935         return ret;
936 }
937 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
938
939 /*
940  * This routine checks whether a removable media has been changed,
941  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
942  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
943  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
944  * is the best way of combining speed and utility, I think.
945  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
946  * to lose :-)
947  */
948 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
949 {
950         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
951         struct block_device_operations * bdops = disk->fops;
952
953         if (!bdops->media_changed)
954                 return 0;
955         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
956                 return 0;
957
958         flush_disk(bdev);
959         if (bdops->revalidate_disk)
960                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
961         return 1;
962 }
963
964 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
965
966 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
967 {
968         unsigned bsize = bdev_hardsect_size(bdev);
969
970         bdev->bd_inode->i_size = size;
971         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
972                 if (size & bsize)
973                         break;
974                 bsize <<= 1;
975         }
976         bdev->bd_block_size = bsize;
977         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
978 }
979 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
980
981 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags,
982                         int for_part);
983 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, int for_part);
984
985 /*
986  * bd_mutex locking:
987  *
988  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
989  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
990  */
991
992 static int do_open(struct block_device *bdev, struct file *file, int for_part)
993 {
994         struct gendisk *disk;
995         struct hd_struct *part = NULL;
996         int ret;
997         int partno;
998         int perm = 0;
999
1000         if (file->f_mode & FMODE_READ)
1001                 perm |= MAY_READ;
1002         if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
1003                 perm |= MAY_WRITE;
1004         /*
1005          * hooks: /n/, see "layering violations".
1006          */
1007         ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1008         if (ret != 0) {
1009                 bdput(bdev);
1010                 return ret;
1011         }
1012
1013         ret = -ENXIO;
1014         file->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1015
1016         lock_kernel();
1017
1018         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1019         if (!disk)
1020                 goto out_unlock_kernel;
1021         part = disk_get_part(disk, partno);
1022         if (!part)
1023                 goto out_unlock_kernel;
1024
1025         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1026         if (!bdev->bd_openers) {
1027                 bdev->bd_disk = disk;
1028                 bdev->bd_part = part;
1029                 bdev->bd_contains = bdev;
1030                 if (!partno) {
1031                         struct backing_dev_info *bdi;
1032                         if (disk->fops->open) {
1033                                 ret = disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
1034                                 if (ret)
1035                                         goto out_clear;
1036                         }
1037                         if (!bdev->bd_openers) {
1038                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1039                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1040                                 if (bdi == NULL)
1041                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1042                                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = bdi;
1043                         }
1044                         if (bdev->bd_invalidated)
1045                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1046                 } else {
1047                         struct block_device *whole;
1048                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1049                         ret = -ENOMEM;
1050                         if (!whole)
1051                                 goto out_clear;
1052                         BUG_ON(for_part);
1053                         ret = __blkdev_get(whole, file->f_mode, file->f_flags, 1);
1054                         if (ret)
1055                                 goto out_clear;
1056                         bdev->bd_contains = whole;
1057                         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info =
1058                            whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info;
1059                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1060                             !part || !part->nr_sects) {
1061                                 ret = -ENXIO;
1062                                 goto out_clear;
1063                         }
1064                         bd_set_size(bdev, (loff_t)part->nr_sects << 9);
1065                 }
1066         } else {
1067                 disk_put_part(part);
1068                 put_disk(disk);
1069                 module_put(disk->fops->owner);
1070                 part = NULL;
1071                 disk = NULL;
1072                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1073                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1074                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
1075                                 if (ret)
1076                                         goto out_unlock_bdev;
1077                         }
1078                         if (bdev->bd_invalidated)
1079                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1080                 }
1081         }
1082         bdev->bd_openers++;
1083         if (for_part)
1084                 bdev->bd_part_count++;
1085         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1086         unlock_kernel();
1087         return 0;
1088
1089  out_clear:
1090         bdev->bd_disk = NULL;
1091         bdev->bd_part = NULL;
1092         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1093         if (bdev != bdev->bd_contains)
1094                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, 1);
1095         bdev->bd_contains = NULL;
1096  out_unlock_bdev:
1097         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1098  out_unlock_kernel:
1099         unlock_kernel();
1100
1101         disk_put_part(part);
1102         if (disk)
1103                 module_put(disk->fops->owner);
1104         put_disk(disk);
1105         bdput(bdev);
1106
1107         return ret;
1108 }
1109
1110 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags,
1111                         int for_part)
1112 {
1113         /*
1114          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
1115          * It will go away.
1116          * For now, block device ->open() routine must _not_
1117          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
1118          */
1119         struct file fake_file = {};
1120         struct dentry fake_dentry = {};
1121         fake_file.f_mode = mode;
1122         fake_file.f_flags = flags;
1123         fake_file.f_path.dentry = &fake_dentry;
1124         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
1125
1126         return do_open(bdev, &fake_file, for_part);
1127 }
1128
1129 int blkdev_get(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
1130 {
1131         return __blkdev_get(bdev, mode, flags, 0);
1132 }
1133 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1134
1135 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1136 {
1137         struct block_device *bdev;
1138         int res;
1139
1140         /*
1141          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1142          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1143          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1144          * during an unstable branch.
1145          */
1146         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1147
1148         bdev = bd_acquire(inode);
1149         if (bdev == NULL)
1150                 return -ENOMEM;
1151
1152         res = do_open(bdev, filp, 0);
1153         if (res)
1154                 return res;
1155
1156         if (!(filp->f_flags & O_EXCL) )
1157                 return 0;
1158
1159         if (!(res = bd_claim(bdev, filp)))
1160                 return 0;
1161
1162         blkdev_put(bdev);
1163         return res;
1164 }
1165
1166 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, int for_part)
1167 {
1168         int ret = 0;
1169         struct inode *bd_inode = bdev->bd_inode;
1170         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1171         struct block_device *victim = NULL;
1172
1173         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1174         lock_kernel();
1175         if (for_part)
1176                 bdev->bd_part_count--;
1177
1178         if (!--bdev->bd_openers) {
1179                 sync_blockdev(bdev);
1180                 kill_bdev(bdev);
1181         }
1182         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1183                 if (disk->fops->release)
1184                         ret = disk->fops->release(bd_inode, NULL);
1185         }
1186         if (!bdev->bd_openers) {
1187                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1188
1189                 put_disk(disk);
1190                 module_put(owner);
1191                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1192                 bdev->bd_part = NULL;
1193                 bdev->bd_disk = NULL;
1194                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1195                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1196                         victim = bdev->bd_contains;
1197                 bdev->bd_contains = NULL;
1198         }
1199         unlock_kernel();
1200         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1201         bdput(bdev);
1202         if (victim)
1203                 __blkdev_put(victim, 1);
1204         return ret;
1205 }
1206
1207 int blkdev_put(struct block_device *bdev)
1208 {
1209         return __blkdev_put(bdev, 0);
1210 }
1211 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1212
1213 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1214 {
1215         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1216         if (bdev->bd_holder == filp)
1217                 bd_release(bdev);
1218         return blkdev_put(bdev);
1219 }
1220
1221 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1222 {
1223         return blkdev_ioctl(file->f_mapping->host, file, cmd, arg);
1224 }
1225
1226 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1227         .readpage       = blkdev_readpage,
1228         .writepage      = blkdev_writepage,
1229         .sync_page      = block_sync_page,
1230         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1231         .write_end      = blkdev_write_end,
1232         .writepages     = generic_writepages,
1233         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1234 };
1235
1236 const struct file_operations def_blk_fops = {
1237         .open           = blkdev_open,
1238         .release        = blkdev_close,
1239         .llseek         = block_llseek,
1240         .read           = do_sync_read,
1241         .write          = do_sync_write,
1242         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1243         .aio_write      = generic_file_aio_write_nolock,
1244         .mmap           = generic_file_mmap,
1245         .fsync          = block_fsync,
1246         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1247 #ifdef CONFIG_COMPAT
1248         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1249 #endif
1250         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1251         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1252 };
1253
1254 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1255 {
1256         int res;
1257         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1258         set_fs(KERNEL_DS);
1259         res = blkdev_ioctl(bdev->bd_inode, NULL, cmd, arg);
1260         set_fs(old_fs);
1261         return res;
1262 }
1263
1264 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1265
1266 /**
1267  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1268  *
1269  * @path:       special file representing the block device
1270  *
1271  * Get a reference to the blockdevice at @path in the current
1272  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1273  * otherwise.
1274  */
1275 struct block_device *lookup_bdev(const char *path)
1276 {
1277         struct block_device *bdev;
1278         struct inode *inode;
1279         struct nameidata nd;
1280         int error;
1281
1282         if (!path || !*path)
1283                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1284
1285         error = path_lookup(path, LOOKUP_FOLLOW, &nd);
1286         if (error)
1287                 return ERR_PTR(error);
1288
1289         inode = nd.path.dentry->d_inode;
1290         error = -ENOTBLK;
1291         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1292                 goto fail;
1293         error = -EACCES;
1294         if (nd.path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1295                 goto fail;
1296         error = -ENOMEM;
1297         bdev = bd_acquire(inode);
1298         if (!bdev)
1299                 goto fail;
1300 out:
1301         path_put(&nd.path);
1302         return bdev;
1303 fail:
1304         bdev = ERR_PTR(error);
1305         goto out;
1306 }
1307 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1308
1309 /**
1310  * open_bdev_excl  -  open a block device by name and set it up for use
1311  *
1312  * @path:       special file representing the block device
1313  * @flags:      %MS_RDONLY for opening read-only
1314  * @holder:     owner for exclusion
1315  *
1316  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1317  * for the @holder.
1318  */
1319 struct block_device *open_bdev_excl(const char *path, int flags, void *holder)
1320 {
1321         struct block_device *bdev;
1322         mode_t mode = FMODE_READ;
1323         int error = 0;
1324
1325         bdev = lookup_bdev(path);
1326         if (IS_ERR(bdev))
1327                 return bdev;
1328
1329         if (!(flags & MS_RDONLY))
1330                 mode |= FMODE_WRITE;
1331         error = blkdev_get(bdev, mode, 0);
1332         if (error)
1333                 return ERR_PTR(error);
1334         error = -EACCES;
1335         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(bdev))
1336                 goto blkdev_put;
1337         error = bd_claim(bdev, holder);
1338         if (error)
1339                 goto blkdev_put;
1340
1341         return bdev;
1342         
1343 blkdev_put:
1344         blkdev_put(bdev);
1345         return ERR_PTR(error);
1346 }
1347
1348 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_excl);
1349
1350 /**
1351  * close_bdev_excl  -  release a blockdevice openen by open_bdev_excl()
1352  *
1353  * @bdev:       blockdevice to close
1354  *
1355  * This is the counterpart to open_bdev_excl().
1356  */
1357 void close_bdev_excl(struct block_device *bdev)
1358 {
1359         bd_release(bdev);
1360         blkdev_put(bdev);
1361 }
1362
1363 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_excl);
1364
1365 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1366 {
1367         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1368         int res = 0;
1369
1370         if (sb) {
1371                 /*
1372                  * no need to lock the super, get_super holds the
1373                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1374                  * under us (->put_super runs with the write lock
1375                  * hold).
1376                  */
1377                 shrink_dcache_sb(sb);
1378                 res = invalidate_inodes(sb);
1379                 drop_super(sb);
1380         }
1381         invalidate_bdev(bdev);
1382         return res;
1383 }
1384 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);