fs: dcache scale dentry refcount
[linux-2.6.git] / fs / block_dev.c
1 /*
2  *  linux/fs/block_dev.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
6  */
7
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/fcntl.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/kmod.h>
13 #include <linux/major.h>
14 #include <linux/device_cgroup.h>
15 #include <linux/highmem.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/buffer_head.h>
20 #include <linux/pagevec.h>
21 #include <linux/writeback.h>
22 #include <linux/mpage.h>
23 #include <linux/mount.h>
24 #include <linux/uio.h>
25 #include <linux/namei.h>
26 #include <linux/log2.h>
27 #include <linux/kmemleak.h>
28 #include <asm/uaccess.h>
29 #include "internal.h"
30
31 struct bdev_inode {
32         struct block_device bdev;
33         struct inode vfs_inode;
34 };
35
36 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
37
38 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
39 {
40         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
41 }
42
43 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
44 {
45         return &BDEV_I(inode)->bdev;
46 }
47
48 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
49
50 /*
51  * move the inode from it's current bdi to the a new bdi. if the inode is dirty
52  * we need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always
53  * on the right list.
54  */
55 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
56                         struct backing_dev_info *dst)
57 {
58         spin_lock(&inode_lock);
59         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
60         if (inode->i_state & I_DIRTY)
61                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
62         spin_unlock(&inode_lock);
63 }
64
65 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
66 {
67         sector_t retval = ~((sector_t)0);
68         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
69
70         if (sz) {
71                 unsigned int size = block_size(bdev);
72                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
73                 retval = (sz >> sizebits);
74         }
75         return retval;
76 }
77
78 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
79 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
80 {
81         if (bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages == 0)
82                 return;
83         invalidate_bh_lrus();
84         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
85 }       
86
87 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
88 {
89         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
90         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
91                 return -EINVAL;
92
93         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
94         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
95                 return -EINVAL;
96
97         /* Don't change the size if it is same as current */
98         if (bdev->bd_block_size != size) {
99                 sync_blockdev(bdev);
100                 bdev->bd_block_size = size;
101                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
102                 kill_bdev(bdev);
103         }
104         return 0;
105 }
106
107 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
108
109 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
110 {
111         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
112                 return 0;
113         /* If we get here, we know size is power of two
114          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
115         sb->s_blocksize = size;
116         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
117         return sb->s_blocksize;
118 }
119
120 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
121
122 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
123 {
124         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
125         if (size < minsize)
126                 size = minsize;
127         return sb_set_blocksize(sb, size);
128 }
129
130 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
131
132 static int
133 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
134                 struct buffer_head *bh, int create)
135 {
136         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
137                 if (create)
138                         return -EIO;
139
140                 /*
141                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
142                  * return a hole, they will have to call get_block again
143                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
144                  * time
145                  */
146                 return 0;
147         }
148         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
149         bh->b_blocknr = iblock;
150         set_buffer_mapped(bh);
151         return 0;
152 }
153
154 static int
155 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
156                 struct buffer_head *bh, int create)
157 {
158         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
159         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
160
161         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
162                 max_blocks = end_block - iblock;
163                 if ((long)max_blocks <= 0) {
164                         if (create)
165                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
166                         /*
167                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
168                          * a !buffer_mapped buffer
169                          */
170                         max_blocks = 0;
171                 }
172         }
173
174         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
175         bh->b_blocknr = iblock;
176         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
177         if (max_blocks)
178                 set_buffer_mapped(bh);
179         return 0;
180 }
181
182 static ssize_t
183 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
184                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
185 {
186         struct file *file = iocb->ki_filp;
187         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
188
189         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
190                                     nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL, NULL, 0);
191 }
192
193 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
194 {
195         if (!bdev)
196                 return 0;
197         if (!wait)
198                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
199         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
200 }
201
202 /*
203  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
204  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
205  */
206 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
207 {
208         return __sync_blockdev(bdev, 1);
209 }
210 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
211
212 /*
213  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
214  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
215  * device.  Takes the superblock lock.
216  */
217 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
218 {
219         struct super_block *sb = get_super(bdev);
220         if (sb) {
221                 int res = sync_filesystem(sb);
222                 drop_super(sb);
223                 return res;
224         }
225         return sync_blockdev(bdev);
226 }
227 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
228
229 /**
230  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
231  * @bdev:       blockdevice to lock
232  *
233  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
234  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
235  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
236  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
237  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
238  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
239  * actually.
240  */
241 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
242 {
243         struct super_block *sb;
244         int error = 0;
245
246         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
247         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
248                 /*
249                  * We don't even need to grab a reference - the first call
250                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
251                  * thaw_bdev drops it.
252                  */
253                 sb = get_super(bdev);
254                 drop_super(sb);
255                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
256                 return sb;
257         }
258
259         sb = get_active_super(bdev);
260         if (!sb)
261                 goto out;
262         error = freeze_super(sb);
263         if (error) {
264                 deactivate_super(sb);
265                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
266                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
267                 return ERR_PTR(error);
268         }
269         deactivate_super(sb);
270  out:
271         sync_blockdev(bdev);
272         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
273         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
274 }
275 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
276
277 /**
278  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
279  * @bdev:       blockdevice to unlock
280  * @sb:         associated superblock
281  *
282  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
283  */
284 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
285 {
286         int error = -EINVAL;
287
288         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
289         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
290                 goto out;
291
292         error = 0;
293         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
294                 goto out;
295
296         if (!sb)
297                 goto out;
298
299         error = thaw_super(sb);
300         if (error) {
301                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
302                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
303                 return error;
304         }
305 out:
306         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
307         return 0;
308 }
309 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
310
311 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
312 {
313         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
314 }
315
316 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
317 {
318         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
319 }
320
321 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
322                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
323                         struct page **pagep, void **fsdata)
324 {
325         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
326                                  blkdev_get_block);
327 }
328
329 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
330                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
331                         struct page *page, void *fsdata)
332 {
333         int ret;
334         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
335
336         unlock_page(page);
337         page_cache_release(page);
338
339         return ret;
340 }
341
342 /*
343  * private llseek:
344  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
345  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
346  */
347 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
348 {
349         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
350         loff_t size;
351         loff_t retval;
352
353         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
354         size = i_size_read(bd_inode);
355
356         switch (origin) {
357                 case 2:
358                         offset += size;
359                         break;
360                 case 1:
361                         offset += file->f_pos;
362         }
363         retval = -EINVAL;
364         if (offset >= 0 && offset <= size) {
365                 if (offset != file->f_pos) {
366                         file->f_pos = offset;
367                 }
368                 retval = offset;
369         }
370         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
371         return retval;
372 }
373         
374 int blkdev_fsync(struct file *filp, int datasync)
375 {
376         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
377         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
378         int error;
379
380         /*
381          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
382          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
383          * O_SYNC writers to a block device.
384          */
385         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
386
387         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
388         if (error == -EOPNOTSUPP)
389                 error = 0;
390
391         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
392
393         return error;
394 }
395 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
396
397 /*
398  * pseudo-fs
399  */
400
401 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
402 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
403
404 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
405 {
406         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
407         if (!ei)
408                 return NULL;
409         return &ei->vfs_inode;
410 }
411
412 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
413 {
414         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
415
416         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
417 }
418
419 static void init_once(void *foo)
420 {
421         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
422         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
423
424         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
425         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
426         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
427         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
428 #ifdef CONFIG_SYSFS
429         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
430 #endif
431         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
432         /* Initialize mutex for freeze. */
433         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
434 }
435
436 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
437 {
438         list_del_init(&inode->i_devices);
439         inode->i_bdev = NULL;
440         inode->i_mapping = &inode->i_data;
441 }
442
443 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
444 {
445         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
446         struct list_head *p;
447         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
448         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
449         end_writeback(inode);
450         spin_lock(&bdev_lock);
451         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
452                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
453         }
454         list_del_init(&bdev->bd_list);
455         spin_unlock(&bdev_lock);
456 }
457
458 static const struct super_operations bdev_sops = {
459         .statfs = simple_statfs,
460         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
461         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
462         .drop_inode = generic_delete_inode,
463         .evict_inode = bdev_evict_inode,
464 };
465
466 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
467         int flags, const char *dev_name, void *data)
468 {
469         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576);
470 }
471
472 static struct file_system_type bd_type = {
473         .name           = "bdev",
474         .mount          = bd_mount,
475         .kill_sb        = kill_anon_super,
476 };
477
478 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
479
480 void __init bdev_cache_init(void)
481 {
482         int err;
483         struct vfsmount *bd_mnt;
484
485         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
486                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
487                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
488                         init_once);
489         err = register_filesystem(&bd_type);
490         if (err)
491                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
492         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
493         if (IS_ERR(bd_mnt))
494                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
495         /*
496          * This vfsmount structure is only used to obtain the
497          * blockdev_superblock, so tell kmemleak not to report it.
498          */
499         kmemleak_not_leak(bd_mnt);
500         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
501 }
502
503 /*
504  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
505  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
506  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
507  */
508 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
509 {
510         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
511 }
512
513 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
514 {
515         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
516 }
517
518 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
519 {
520         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
521         return 0;
522 }
523
524 static LIST_HEAD(all_bdevs);
525
526 struct block_device *bdget(dev_t dev)
527 {
528         struct block_device *bdev;
529         struct inode *inode;
530
531         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
532                         bdev_test, bdev_set, &dev);
533
534         if (!inode)
535                 return NULL;
536
537         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
538
539         if (inode->i_state & I_NEW) {
540                 bdev->bd_contains = NULL;
541                 bdev->bd_inode = inode;
542                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
543                 bdev->bd_part_count = 0;
544                 bdev->bd_invalidated = 0;
545                 inode->i_mode = S_IFBLK;
546                 inode->i_rdev = dev;
547                 inode->i_bdev = bdev;
548                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
549                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
550                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
551                 spin_lock(&bdev_lock);
552                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
553                 spin_unlock(&bdev_lock);
554                 unlock_new_inode(inode);
555         }
556         return bdev;
557 }
558
559 EXPORT_SYMBOL(bdget);
560
561 /**
562  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
563  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
564  */
565 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
566 {
567         ihold(bdev->bd_inode);
568         return bdev;
569 }
570
571 long nr_blockdev_pages(void)
572 {
573         struct block_device *bdev;
574         long ret = 0;
575         spin_lock(&bdev_lock);
576         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
577                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
578         }
579         spin_unlock(&bdev_lock);
580         return ret;
581 }
582
583 void bdput(struct block_device *bdev)
584 {
585         iput(bdev->bd_inode);
586 }
587
588 EXPORT_SYMBOL(bdput);
589  
590 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
591 {
592         struct block_device *bdev;
593
594         spin_lock(&bdev_lock);
595         bdev = inode->i_bdev;
596         if (bdev) {
597                 ihold(bdev->bd_inode);
598                 spin_unlock(&bdev_lock);
599                 return bdev;
600         }
601         spin_unlock(&bdev_lock);
602
603         bdev = bdget(inode->i_rdev);
604         if (bdev) {
605                 spin_lock(&bdev_lock);
606                 if (!inode->i_bdev) {
607                         /*
608                          * We take an additional reference to bd_inode,
609                          * and it's released in clear_inode() of inode.
610                          * So, we can access it via ->i_mapping always
611                          * without igrab().
612                          */
613                         ihold(bdev->bd_inode);
614                         inode->i_bdev = bdev;
615                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
616                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
617                 }
618                 spin_unlock(&bdev_lock);
619         }
620         return bdev;
621 }
622
623 /* Call when you free inode */
624
625 void bd_forget(struct inode *inode)
626 {
627         struct block_device *bdev = NULL;
628
629         spin_lock(&bdev_lock);
630         if (inode->i_bdev) {
631                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
632                         bdev = inode->i_bdev;
633                 __bd_forget(inode);
634         }
635         spin_unlock(&bdev_lock);
636
637         if (bdev)
638                 iput(bdev->bd_inode);
639 }
640
641 /**
642  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
643  * @bdev: block device of interest
644  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
645  * @holder: holder trying to claim @bdev
646  *
647  * Test whther @bdev can be claimed by @holder.
648  *
649  * CONTEXT:
650  * spin_lock(&bdev_lock).
651  *
652  * RETURNS:
653  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
654  */
655 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
656                          void *holder)
657 {
658         if (bdev->bd_holder == holder)
659                 return true;     /* already a holder */
660         else if (bdev->bd_holder != NULL)
661                 return false;    /* held by someone else */
662         else if (bdev->bd_contains == bdev)
663                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
664
665         else if (whole->bd_holder == bd_claim)
666                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
667         else if (whole->bd_holder != NULL)
668                 return false;    /* is a partition of a held device */
669         else
670                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
671 }
672
673 /**
674  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
675  * @bdev: block device of interest
676  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
677  * @holder: holder trying to claim @bdev
678  *
679  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
680  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
681  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
682  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
683  *
684  * CONTEXT:
685  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
686  * it multiple times.
687  *
688  * RETURNS:
689  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
690  */
691 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
692                                struct block_device *whole, void *holder)
693 {
694 retry:
695         /* if someone else claimed, fail */
696         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
697                 return -EBUSY;
698
699         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
700         if (whole->bd_claiming) {
701                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
702                 DEFINE_WAIT(wait);
703
704                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
705                 spin_unlock(&bdev_lock);
706                 schedule();
707                 finish_wait(wq, &wait);
708                 spin_lock(&bdev_lock);
709                 goto retry;
710         }
711
712         /* yay, all mine */
713         return 0;
714 }
715
716 /**
717  * bd_start_claiming - start claiming a block device
718  * @bdev: block device of interest
719  * @holder: holder trying to claim @bdev
720  *
721  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
722  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
723  * successful call to this function must be matched with a call to
724  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
725  * fail).
726  *
727  * This function is used to gain exclusive access to the block device
728  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
729  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
730  * access but may subsequently fail.
731  *
732  * CONTEXT:
733  * Might sleep.
734  *
735  * RETURNS:
736  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
737  * value on failure.
738  */
739 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
740                                               void *holder)
741 {
742         struct gendisk *disk;
743         struct block_device *whole;
744         int partno, err;
745
746         might_sleep();
747
748         /*
749          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
750          * and grab the outer block device the hard way.
751          */
752         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
753         if (!disk)
754                 return ERR_PTR(-ENXIO);
755
756         whole = bdget_disk(disk, 0);
757         module_put(disk->fops->owner);
758         put_disk(disk);
759         if (!whole)
760                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
761
762         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
763         spin_lock(&bdev_lock);
764
765         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
766         if (err == 0) {
767                 whole->bd_claiming = holder;
768                 spin_unlock(&bdev_lock);
769                 return whole;
770         } else {
771                 spin_unlock(&bdev_lock);
772                 bdput(whole);
773                 return ERR_PTR(err);
774         }
775 }
776
777 /* releases bdev_lock */
778 static void __bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
779 {
780         BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
781         whole->bd_claiming = NULL;
782         wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
783
784         spin_unlock(&bdev_lock);
785         bdput(whole);
786 }
787
788 /**
789  * bd_abort_claiming - abort claiming a block device
790  * @whole: whole block device returned by bd_start_claiming()
791  * @holder: holder trying to claim @bdev
792  *
793  * Abort a claiming block started by bd_start_claiming().  Note that
794  * @whole is not the block device to be claimed but the whole device
795  * returned by bd_start_claiming().
796  *
797  * CONTEXT:
798  * Grabs and releases bdev_lock.
799  */
800 static void bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
801 {
802         spin_lock(&bdev_lock);
803         __bd_abort_claiming(whole, holder);             /* releases bdev_lock */
804 }
805
806 /* increment holders when we have a legitimate claim. requires bdev_lock */
807 static void __bd_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
808                                         void *holder)
809 {
810         /* note that for a whole device bd_holders
811          * will be incremented twice, and bd_holder will
812          * be set to bd_claim before being set to holder
813          */
814         whole->bd_holders++;
815         whole->bd_holder = bd_claim;
816         bdev->bd_holders++;
817         bdev->bd_holder = holder;
818 }
819
820 /**
821  * bd_finish_claiming - finish claiming a block device
822  * @bdev: block device of interest (passed to bd_start_claiming())
823  * @whole: whole block device returned by bd_start_claiming()
824  * @holder: holder trying to claim @bdev
825  *
826  * Finish a claiming block started by bd_start_claiming().
827  *
828  * CONTEXT:
829  * Grabs and releases bdev_lock.
830  */
831 static void bd_finish_claiming(struct block_device *bdev,
832                                 struct block_device *whole, void *holder)
833 {
834         spin_lock(&bdev_lock);
835         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
836         __bd_claim(bdev, whole, holder);
837         __bd_abort_claiming(whole, holder); /* not actually an abort */
838 }
839
840 /**
841  * bd_claim - claim a block device
842  * @bdev: block device to claim
843  * @holder: holder trying to claim @bdev
844  *
845  * Try to claim @bdev which must have been opened successfully.
846  *
847  * CONTEXT:
848  * Might sleep.
849  *
850  * RETURNS:
851  * 0 if successful, -EBUSY if @bdev is already claimed.
852  */
853 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
854 {
855         struct block_device *whole = bdev->bd_contains;
856         int res;
857
858         might_sleep();
859
860         spin_lock(&bdev_lock);
861         res = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
862         if (res == 0)
863                 __bd_claim(bdev, whole, holder);
864         spin_unlock(&bdev_lock);
865
866         return res;
867 }
868 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
869
870 void bd_release(struct block_device *bdev)
871 {
872         spin_lock(&bdev_lock);
873         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
874                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
875         if (!--bdev->bd_holders)
876                 bdev->bd_holder = NULL;
877         spin_unlock(&bdev_lock);
878 }
879
880 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
881
882 #ifdef CONFIG_SYSFS
883 /*
884  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
885  *
886  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
887  *     and the kobject has a parent directory,
888  *     following symlinks are created:
889  *        o from the kobject to the claimed bdev
890  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
891  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
892  *
893  *     Example:
894  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
895  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
896  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
897  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
898  */
899
900 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
901 {
902         if (!from || !to)
903                 return 0;
904         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
905 }
906
907 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
908 {
909         if (!from || !to)
910                 return;
911         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
912 }
913
914 /*
915  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
916  * bd_claim_by_kobject.
917  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
918  */
919 struct bd_holder {
920         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
921         int count;              /* references from the holder */
922         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
923         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
924         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
925         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
926 };
927
928 /*
929  * Get references of related kobjects at once.
930  * Returns 1 on success. 0 on failure.
931  *
932  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
933  */
934 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
935                         struct bd_holder *bo)
936 {
937         if (!bdev || !bo)
938                 return 0;
939
940         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
941         if (!bo->sdir)
942                 return 0;
943
944         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
945         if (!bo->hdev)
946                 goto fail_put_sdir;
947
948         bo->sdev = kobject_get(&part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
949         if (!bo->sdev)
950                 goto fail_put_hdev;
951
952         bo->hdir = kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
953         if (!bo->hdir)
954                 goto fail_put_sdev;
955
956         return 1;
957
958 fail_put_sdev:
959         kobject_put(bo->sdev);
960 fail_put_hdev:
961         kobject_put(bo->hdev);
962 fail_put_sdir:
963         kobject_put(bo->sdir);
964
965         return 0;
966 }
967
968 /* Put references of related kobjects at once. */
969 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
970 {
971         kobject_put(bo->hdir);
972         kobject_put(bo->sdev);
973         kobject_put(bo->hdev);
974         kobject_put(bo->sdir);
975 }
976
977 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
978 {
979         struct bd_holder *bo;
980
981         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
982         if (!bo)
983                 return NULL;
984
985         bo->count = 1;
986         bo->sdir = kobj;
987
988         return bo;
989 }
990
991 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
992 {
993         kfree(bo);
994 }
995
996 /**
997  * find_bd_holder - find matching struct bd_holder from the block device
998  *
999  * @bdev:       struct block device to be searched
1000  * @bo:         target struct bd_holder
1001  *
1002  * Returns matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list.
1003  * If found, increment the reference count and return the pointer.
1004  * If not found, returns NULL.
1005  */
1006 static struct bd_holder *find_bd_holder(struct block_device *bdev,
1007                                         struct bd_holder *bo)
1008 {
1009         struct bd_holder *tmp;
1010
1011         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list)
1012                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
1013                         tmp->count++;
1014                         return tmp;
1015                 }
1016
1017         return NULL;
1018 }
1019
1020 /**
1021  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
1022  *
1023  * @bdev:       block device to be bd_claimed
1024  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
1025  *
1026  * Add @bo to @bdev->bd_holder_list, create symlinks.
1027  *
1028  * Returns 0 if symlinks are created.
1029  * Returns -ve if something fails.
1030  */
1031 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
1032 {
1033         int err;
1034
1035         if (!bo)
1036                 return -EINVAL;
1037
1038         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
1039                 return -EBUSY;
1040
1041         err = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1042         if (err)
1043                 return err;
1044
1045         err = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1046         if (err) {
1047                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1048                 return err;
1049         }
1050
1051         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
1052         return 0;
1053 }
1054
1055 /**
1056  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
1057  *
1058  * @bdev:       block device to be bd_claimed
1059  * @kobj:       holder's kobject
1060  *
1061  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
1062  * and no other bd_claim() from the same kobject,
1063  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
1064  *
1065  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
1066  * and ready to be freed.
1067  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
1068  * by the same kobject.
1069  */
1070 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
1071                                         struct kobject *kobj)
1072 {
1073         struct bd_holder *bo;
1074
1075         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
1076                 if (bo->sdir == kobj) {
1077                         bo->count--;
1078                         BUG_ON(bo->count < 0);
1079                         if (!bo->count) {
1080                                 list_del(&bo->list);
1081                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1082                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1083                                 bd_holder_release_dirs(bo);
1084                                 return bo;
1085                         }
1086                         break;
1087                 }
1088         }
1089
1090         return NULL;
1091 }
1092
1093 /**
1094  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
1095  *
1096  * @bdev:       block device to be claimed
1097  * @holder:     holder's signature
1098  * @kobj:       holder's kobject
1099  *
1100  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
1101  * the bdev and the holder's kobject.
1102  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
1103  *
1104  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
1105  * Returns errno on failure.
1106  */
1107 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
1108                                 struct kobject *kobj)
1109 {
1110         int err;
1111         struct bd_holder *bo, *found;
1112
1113         if (!kobj)
1114                 return -EINVAL;
1115
1116         bo = alloc_bd_holder(kobj);
1117         if (!bo)
1118                 return -ENOMEM;
1119
1120         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1121
1122         err = bd_claim(bdev, holder);
1123         if (err)
1124                 goto fail;
1125
1126         found = find_bd_holder(bdev, bo);
1127         if (found)
1128                 goto fail;
1129
1130         err = add_bd_holder(bdev, bo);
1131         if (err)
1132                 bd_release(bdev);
1133         else
1134                 bo = NULL;
1135 fail:
1136         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1137         free_bd_holder(bo);
1138         return err;
1139 }
1140
1141 /**
1142  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
1143  *
1144  * @bdev:       block device to be released
1145  * @kobj:       holder's kobject
1146  *
1147  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
1148  */
1149 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
1150                                         struct kobject *kobj)
1151 {
1152         if (!kobj)
1153                 return;
1154
1155         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1156         bd_release(bdev);
1157         free_bd_holder(del_bd_holder(bdev, kobj));
1158         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1159 }
1160
1161 /**
1162  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
1163  *
1164  * @bdev:       block device to be claimed
1165  * @holder:     holder's signature
1166  * @disk:       holder's gendisk
1167  *
1168  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
1169  */
1170 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
1171                         struct gendisk *disk)
1172 {
1173         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
1174 }
1175 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
1176
1177 /**
1178  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
1179  *
1180  * @bdev:       block device to be claimed
1181  * @disk:       holder's gendisk
1182  *
1183  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
1184  */
1185 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1186 {
1187         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
1188         kobject_put(disk->slave_dir);
1189 }
1190 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
1191 #endif
1192
1193 /*
1194  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
1195  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
1196  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
1197  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
1198  * your API.
1199  */
1200 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, fmode_t mode)
1201 {
1202         struct block_device *bdev = bdget(dev);
1203         int err = -ENOMEM;
1204         if (bdev)
1205                 err = blkdev_get(bdev, mode);
1206         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
1207 }
1208
1209 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
1210
1211 /**
1212  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1213  *
1214  * @bdev:      struct block device to be flushed
1215  *
1216  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1217  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1218  * resize.
1219  */
1220 static void flush_disk(struct block_device *bdev)
1221 {
1222         if (__invalidate_device(bdev)) {
1223                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1224
1225                 if (bdev->bd_disk)
1226                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1227                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1228                        "resized disk %s\n", name);
1229         }
1230
1231         if (!bdev->bd_disk)
1232                 return;
1233         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
1234                 bdev->bd_invalidated = 1;
1235 }
1236
1237 /**
1238  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1239  * @disk: struct gendisk to check
1240  * @bdev: struct bdev to adjust.
1241  *
1242  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1243  * and adjusts it if it differs.
1244  */
1245 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1246 {
1247         loff_t disk_size, bdev_size;
1248
1249         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1250         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1251         if (disk_size != bdev_size) {
1252                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1253
1254                 disk_name(disk, 0, name);
1255                 printk(KERN_INFO
1256                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1257                        name, bdev_size, disk_size);
1258                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1259                 flush_disk(bdev);
1260         }
1261 }
1262 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1263
1264 /**
1265  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1266  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1267  *
1268  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1269  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1270  * for all revalidate_disk operations.
1271  */
1272 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1273 {
1274         struct block_device *bdev;
1275         int ret = 0;
1276
1277         if (disk->fops->revalidate_disk)
1278                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1279
1280         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1281         if (!bdev)
1282                 return ret;
1283
1284         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1285         check_disk_size_change(disk, bdev);
1286         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1287         bdput(bdev);
1288         return ret;
1289 }
1290 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1291
1292 /*
1293  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1294  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1295  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1296  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1297  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1298  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1299  * to lose :-)
1300  */
1301 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1302 {
1303         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1304         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1305
1306         if (!bdops->media_changed)
1307                 return 0;
1308         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
1309                 return 0;
1310
1311         flush_disk(bdev);
1312         if (bdops->revalidate_disk)
1313                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1314         return 1;
1315 }
1316
1317 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1318
1319 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1320 {
1321         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1322
1323         bdev->bd_inode->i_size = size;
1324         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1325                 if (size & bsize)
1326                         break;
1327                 bsize <<= 1;
1328         }
1329         bdev->bd_block_size = bsize;
1330         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1331 }
1332 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1333
1334 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1335
1336 /*
1337  * bd_mutex locking:
1338  *
1339  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1340  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1341  */
1342
1343 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1344 {
1345         struct gendisk *disk;
1346         int ret;
1347         int partno;
1348         int perm = 0;
1349
1350         if (mode & FMODE_READ)
1351                 perm |= MAY_READ;
1352         if (mode & FMODE_WRITE)
1353                 perm |= MAY_WRITE;
1354         /*
1355          * hooks: /n/, see "layering violations".
1356          */
1357         if (!for_part) {
1358                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1359                 if (ret != 0) {
1360                         bdput(bdev);
1361                         return ret;
1362                 }
1363         }
1364
1365  restart:
1366
1367         ret = -ENXIO;
1368         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1369         if (!disk)
1370                 goto out;
1371
1372         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1373         if (!bdev->bd_openers) {
1374                 bdev->bd_disk = disk;
1375                 bdev->bd_contains = bdev;
1376                 if (!partno) {
1377                         struct backing_dev_info *bdi;
1378
1379                         ret = -ENXIO;
1380                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1381                         if (!bdev->bd_part)
1382                                 goto out_clear;
1383
1384                         if (disk->fops->open) {
1385                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1386                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1387                                         /* Lost a race with 'disk' being
1388                                          * deleted, try again.
1389                                          * See md.c
1390                                          */
1391                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1392                                         bdev->bd_part = NULL;
1393                                         module_put(disk->fops->owner);
1394                                         put_disk(disk);
1395                                         bdev->bd_disk = NULL;
1396                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1397                                         goto restart;
1398                                 }
1399                                 if (ret)
1400                                         goto out_clear;
1401                         }
1402                         if (!bdev->bd_openers) {
1403                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1404                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1405                                 if (bdi == NULL)
1406                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1407                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1408                         }
1409                         if (bdev->bd_invalidated)
1410                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1411                 } else {
1412                         struct block_device *whole;
1413                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1414                         ret = -ENOMEM;
1415                         if (!whole)
1416                                 goto out_clear;
1417                         BUG_ON(for_part);
1418                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1419                         if (ret)
1420                                 goto out_clear;
1421                         bdev->bd_contains = whole;
1422                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1423                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1424                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1425                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1426                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1427                                 ret = -ENXIO;
1428                                 goto out_clear;
1429                         }
1430                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1431                 }
1432         } else {
1433                 module_put(disk->fops->owner);
1434                 put_disk(disk);
1435                 disk = NULL;
1436                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1437                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1438                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1439                                 if (ret)
1440                                         goto out_unlock_bdev;
1441                         }
1442                         if (bdev->bd_invalidated)
1443                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1444                 }
1445         }
1446         bdev->bd_openers++;
1447         if (for_part)
1448                 bdev->bd_part_count++;
1449         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1450         return 0;
1451
1452  out_clear:
1453         disk_put_part(bdev->bd_part);
1454         bdev->bd_disk = NULL;
1455         bdev->bd_part = NULL;
1456         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1457         if (bdev != bdev->bd_contains)
1458                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1459         bdev->bd_contains = NULL;
1460  out_unlock_bdev:
1461         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1462  out:
1463         if (disk)
1464                 module_put(disk->fops->owner);
1465         put_disk(disk);
1466         bdput(bdev);
1467
1468         return ret;
1469 }
1470
1471 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1472 {
1473         return __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1474 }
1475 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1476
1477 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1478 {
1479         struct block_device *whole = NULL;
1480         struct block_device *bdev;
1481         int res;
1482
1483         /*
1484          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1485          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1486          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1487          * during an unstable branch.
1488          */
1489         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1490
1491         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1492                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1493         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1494                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1495         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1496                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1497
1498         bdev = bd_acquire(inode);
1499         if (bdev == NULL)
1500                 return -ENOMEM;
1501
1502         if (filp->f_mode & FMODE_EXCL) {
1503                 whole = bd_start_claiming(bdev, filp);
1504                 if (IS_ERR(whole)) {
1505                         bdput(bdev);
1506                         return PTR_ERR(whole);
1507                 }
1508         }
1509
1510         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1511
1512         res = blkdev_get(bdev, filp->f_mode);
1513
1514         if (whole) {
1515                 if (res == 0)
1516                         bd_finish_claiming(bdev, whole, filp);
1517                 else
1518                         bd_abort_claiming(whole, filp);
1519         }
1520
1521         return res;
1522 }
1523
1524 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1525 {
1526         int ret = 0;
1527         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1528         struct block_device *victim = NULL;
1529
1530         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1531         if (for_part)
1532                 bdev->bd_part_count--;
1533
1534         if (!--bdev->bd_openers) {
1535                 sync_blockdev(bdev);
1536                 kill_bdev(bdev);
1537         }
1538         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1539                 if (disk->fops->release)
1540                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1541         }
1542         if (!bdev->bd_openers) {
1543                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1544
1545                 put_disk(disk);
1546                 module_put(owner);
1547                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1548                 bdev->bd_part = NULL;
1549                 bdev->bd_disk = NULL;
1550                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1551                                         &default_backing_dev_info);
1552                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1553                         victim = bdev->bd_contains;
1554                 bdev->bd_contains = NULL;
1555         }
1556         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1557         bdput(bdev);
1558         if (victim)
1559                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1560         return ret;
1561 }
1562
1563 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1564 {
1565         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1566 }
1567 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1568
1569 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1570 {
1571         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1572         if (bdev->bd_holder == filp)
1573                 bd_release(bdev);
1574         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1575 }
1576
1577 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1578 {
1579         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1580         fmode_t mode = file->f_mode;
1581
1582         /*
1583          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1584          * to updated it before every ioctl.
1585          */
1586         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1587                 mode |= FMODE_NDELAY;
1588         else
1589                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1590
1591         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1596  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1597  *
1598  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1599  * use.
1600  */
1601 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1602                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1603 {
1604         struct file *file = iocb->ki_filp;
1605         ssize_t ret;
1606
1607         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1608
1609         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1610         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1611                 ssize_t err;
1612
1613                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1614                 if (err < 0 && ret > 0)
1615                         ret = err;
1616         }
1617         return ret;
1618 }
1619 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1620
1621 /*
1622  * Try to release a page associated with block device when the system
1623  * is under memory pressure.
1624  */
1625 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1626 {
1627         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1628
1629         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1630                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1631
1632         return try_to_free_buffers(page);
1633 }
1634
1635 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1636         .readpage       = blkdev_readpage,
1637         .writepage      = blkdev_writepage,
1638         .sync_page      = block_sync_page,
1639         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1640         .write_end      = blkdev_write_end,
1641         .writepages     = generic_writepages,
1642         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1643         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1644 };
1645
1646 const struct file_operations def_blk_fops = {
1647         .open           = blkdev_open,
1648         .release        = blkdev_close,
1649         .llseek         = block_llseek,
1650         .read           = do_sync_read,
1651         .write          = do_sync_write,
1652         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1653         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1654         .mmap           = generic_file_mmap,
1655         .fsync          = blkdev_fsync,
1656         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1657 #ifdef CONFIG_COMPAT
1658         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1659 #endif
1660         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1661         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1662 };
1663
1664 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1665 {
1666         int res;
1667         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1668         set_fs(KERNEL_DS);
1669         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1670         set_fs(old_fs);
1671         return res;
1672 }
1673
1674 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1675
1676 /**
1677  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1678  * @pathname:   special file representing the block device
1679  *
1680  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1681  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1682  * otherwise.
1683  */
1684 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1685 {
1686         struct block_device *bdev;
1687         struct inode *inode;
1688         struct path path;
1689         int error;
1690
1691         if (!pathname || !*pathname)
1692                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1693
1694         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1695         if (error)
1696                 return ERR_PTR(error);
1697
1698         inode = path.dentry->d_inode;
1699         error = -ENOTBLK;
1700         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1701                 goto fail;
1702         error = -EACCES;
1703         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1704                 goto fail;
1705         error = -ENOMEM;
1706         bdev = bd_acquire(inode);
1707         if (!bdev)
1708                 goto fail;
1709 out:
1710         path_put(&path);
1711         return bdev;
1712 fail:
1713         bdev = ERR_PTR(error);
1714         goto out;
1715 }
1716 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1717
1718 /**
1719  * open_bdev_exclusive  -  open a block device by name and set it up for use
1720  *
1721  * @path:       special file representing the block device
1722  * @mode:       FMODE_... combination to pass be used
1723  * @holder:     owner for exclusion
1724  *
1725  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1726  * for the @holder.
1727  */
1728 struct block_device *open_bdev_exclusive(const char *path, fmode_t mode, void *holder)
1729 {
1730         struct block_device *bdev, *whole;
1731         int error;
1732
1733         bdev = lookup_bdev(path);
1734         if (IS_ERR(bdev))
1735                 return bdev;
1736
1737         whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1738         if (IS_ERR(whole)) {
1739                 bdput(bdev);
1740                 return whole;
1741         }
1742
1743         error = blkdev_get(bdev, mode);
1744         if (error)
1745                 goto out_abort_claiming;
1746
1747         error = -EACCES;
1748         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev))
1749                 goto out_blkdev_put;
1750
1751         bd_finish_claiming(bdev, whole, holder);
1752         return bdev;
1753
1754 out_blkdev_put:
1755         blkdev_put(bdev, mode);
1756 out_abort_claiming:
1757         bd_abort_claiming(whole, holder);
1758         return ERR_PTR(error);
1759 }
1760
1761 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_exclusive);
1762
1763 /**
1764  * close_bdev_exclusive  -  close a blockdevice opened by open_bdev_exclusive()
1765  *
1766  * @bdev:       blockdevice to close
1767  * @mode:       mode, must match that used to open.
1768  *
1769  * This is the counterpart to open_bdev_exclusive().
1770  */
1771 void close_bdev_exclusive(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1772 {
1773         bd_release(bdev);
1774         blkdev_put(bdev, mode);
1775 }
1776
1777 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_exclusive);
1778
1779 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1780 {
1781         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1782         int res = 0;
1783
1784         if (sb) {
1785                 /*
1786                  * no need to lock the super, get_super holds the
1787                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1788                  * under us (->put_super runs with the write lock
1789                  * hold).
1790                  */
1791                 shrink_dcache_sb(sb);
1792                 res = invalidate_inodes(sb);
1793                 drop_super(sb);
1794         }
1795         invalidate_bdev(bdev);
1796         return res;
1797 }
1798 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);