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