Btrfs: check for duplicate iov_base's when doing dio reads
[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_i_callback(struct rcu_head *head)
413 {
414         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
415         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
416
417         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
418         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
419 }
420
421 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
422 {
423         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
424 }
425
426 static void init_once(void *foo)
427 {
428         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
429         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
430
431         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
432         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
433         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
434         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
435 #ifdef CONFIG_SYSFS
436         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
437 #endif
438         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
439         /* Initialize mutex for freeze. */
440         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
441 }
442
443 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
444 {
445         list_del_init(&inode->i_devices);
446         inode->i_bdev = NULL;
447         inode->i_mapping = &inode->i_data;
448 }
449
450 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
451 {
452         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
453         struct list_head *p;
454         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
455         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
456         end_writeback(inode);
457         spin_lock(&bdev_lock);
458         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
459                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
460         }
461         list_del_init(&bdev->bd_list);
462         spin_unlock(&bdev_lock);
463 }
464
465 static const struct super_operations bdev_sops = {
466         .statfs = simple_statfs,
467         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
468         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
469         .drop_inode = generic_delete_inode,
470         .evict_inode = bdev_evict_inode,
471 };
472
473 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
474         int flags, const char *dev_name, void *data)
475 {
476         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, 0x62646576);
477 }
478
479 static struct file_system_type bd_type = {
480         .name           = "bdev",
481         .mount          = bd_mount,
482         .kill_sb        = kill_anon_super,
483 };
484
485 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
486
487 void __init bdev_cache_init(void)
488 {
489         int err;
490         struct vfsmount *bd_mnt;
491
492         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
493                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
494                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
495                         init_once);
496         err = register_filesystem(&bd_type);
497         if (err)
498                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
499         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
500         if (IS_ERR(bd_mnt))
501                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
502         /*
503          * This vfsmount structure is only used to obtain the
504          * blockdev_superblock, so tell kmemleak not to report it.
505          */
506         kmemleak_not_leak(bd_mnt);
507         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
508 }
509
510 /*
511  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
512  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
513  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
514  */
515 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
516 {
517         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
518 }
519
520 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
521 {
522         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
523 }
524
525 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
526 {
527         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
528         return 0;
529 }
530
531 static LIST_HEAD(all_bdevs);
532
533 struct block_device *bdget(dev_t dev)
534 {
535         struct block_device *bdev;
536         struct inode *inode;
537
538         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
539                         bdev_test, bdev_set, &dev);
540
541         if (!inode)
542                 return NULL;
543
544         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
545
546         if (inode->i_state & I_NEW) {
547                 bdev->bd_contains = NULL;
548                 bdev->bd_inode = inode;
549                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
550                 bdev->bd_part_count = 0;
551                 bdev->bd_invalidated = 0;
552                 inode->i_mode = S_IFBLK;
553                 inode->i_rdev = dev;
554                 inode->i_bdev = bdev;
555                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
556                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
557                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
558                 spin_lock(&bdev_lock);
559                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
560                 spin_unlock(&bdev_lock);
561                 unlock_new_inode(inode);
562         }
563         return bdev;
564 }
565
566 EXPORT_SYMBOL(bdget);
567
568 /**
569  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
570  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
571  */
572 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
573 {
574         ihold(bdev->bd_inode);
575         return bdev;
576 }
577
578 long nr_blockdev_pages(void)
579 {
580         struct block_device *bdev;
581         long ret = 0;
582         spin_lock(&bdev_lock);
583         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
584                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
585         }
586         spin_unlock(&bdev_lock);
587         return ret;
588 }
589
590 void bdput(struct block_device *bdev)
591 {
592         iput(bdev->bd_inode);
593 }
594
595 EXPORT_SYMBOL(bdput);
596  
597 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
598 {
599         struct block_device *bdev;
600
601         spin_lock(&bdev_lock);
602         bdev = inode->i_bdev;
603         if (bdev) {
604                 ihold(bdev->bd_inode);
605                 spin_unlock(&bdev_lock);
606                 return bdev;
607         }
608         spin_unlock(&bdev_lock);
609
610         bdev = bdget(inode->i_rdev);
611         if (bdev) {
612                 spin_lock(&bdev_lock);
613                 if (!inode->i_bdev) {
614                         /*
615                          * We take an additional reference to bd_inode,
616                          * and it's released in clear_inode() of inode.
617                          * So, we can access it via ->i_mapping always
618                          * without igrab().
619                          */
620                         ihold(bdev->bd_inode);
621                         inode->i_bdev = bdev;
622                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
623                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
624                 }
625                 spin_unlock(&bdev_lock);
626         }
627         return bdev;
628 }
629
630 /* Call when you free inode */
631
632 void bd_forget(struct inode *inode)
633 {
634         struct block_device *bdev = NULL;
635
636         spin_lock(&bdev_lock);
637         if (inode->i_bdev) {
638                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
639                         bdev = inode->i_bdev;
640                 __bd_forget(inode);
641         }
642         spin_unlock(&bdev_lock);
643
644         if (bdev)
645                 iput(bdev->bd_inode);
646 }
647
648 /**
649  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
650  * @bdev: block device of interest
651  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
652  * @holder: holder trying to claim @bdev
653  *
654  * Test whther @bdev can be claimed by @holder.
655  *
656  * CONTEXT:
657  * spin_lock(&bdev_lock).
658  *
659  * RETURNS:
660  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
661  */
662 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
663                          void *holder)
664 {
665         if (bdev->bd_holder == holder)
666                 return true;     /* already a holder */
667         else if (bdev->bd_holder != NULL)
668                 return false;    /* held by someone else */
669         else if (bdev->bd_contains == bdev)
670                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
671
672         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
673                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
674         else if (whole->bd_holder != NULL)
675                 return false;    /* is a partition of a held device */
676         else
677                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
678 }
679
680 /**
681  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
682  * @bdev: block device of interest
683  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
684  * @holder: holder trying to claim @bdev
685  *
686  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
687  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
688  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
689  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
690  *
691  * CONTEXT:
692  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
693  * it multiple times.
694  *
695  * RETURNS:
696  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
697  */
698 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
699                                struct block_device *whole, void *holder)
700 {
701 retry:
702         /* if someone else claimed, fail */
703         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
704                 return -EBUSY;
705
706         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
707         if (whole->bd_claiming) {
708                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
709                 DEFINE_WAIT(wait);
710
711                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
712                 spin_unlock(&bdev_lock);
713                 schedule();
714                 finish_wait(wq, &wait);
715                 spin_lock(&bdev_lock);
716                 goto retry;
717         }
718
719         /* yay, all mine */
720         return 0;
721 }
722
723 /**
724  * bd_start_claiming - start claiming a block device
725  * @bdev: block device of interest
726  * @holder: holder trying to claim @bdev
727  *
728  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
729  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
730  * successful call to this function must be matched with a call to
731  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
732  * fail).
733  *
734  * This function is used to gain exclusive access to the block device
735  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
736  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
737  * access but may subsequently fail.
738  *
739  * CONTEXT:
740  * Might sleep.
741  *
742  * RETURNS:
743  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
744  * value on failure.
745  */
746 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
747                                               void *holder)
748 {
749         struct gendisk *disk;
750         struct block_device *whole;
751         int partno, err;
752
753         might_sleep();
754
755         /*
756          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
757          * and grab the outer block device the hard way.
758          */
759         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
760         if (!disk)
761                 return ERR_PTR(-ENXIO);
762
763         whole = bdget_disk(disk, 0);
764         module_put(disk->fops->owner);
765         put_disk(disk);
766         if (!whole)
767                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
768
769         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
770         spin_lock(&bdev_lock);
771
772         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
773         if (err == 0) {
774                 whole->bd_claiming = holder;
775                 spin_unlock(&bdev_lock);
776                 return whole;
777         } else {
778                 spin_unlock(&bdev_lock);
779                 bdput(whole);
780                 return ERR_PTR(err);
781         }
782 }
783
784 #ifdef CONFIG_SYSFS
785 struct bd_holder_disk {
786         struct list_head        list;
787         struct gendisk          *disk;
788         int                     refcnt;
789 };
790
791 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
792                                                   struct gendisk *disk)
793 {
794         struct bd_holder_disk *holder;
795
796         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
797                 if (holder->disk == disk)
798                         return holder;
799         return NULL;
800 }
801
802 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
803 {
804         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
805 }
806
807 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
808 {
809         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
810 }
811
812 /**
813  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
814  * @bdev: the claimed slave bdev
815  * @disk: the holding disk
816  *
817  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
818  *
819  * This functions creates the following sysfs symlinks.
820  *
821  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
822  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
823  *
824  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
825  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
826  *
827  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
828  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
829  *
830  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
831  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
832  * lifetime of these symlinks.
833  *
834  * CONTEXT:
835  * Might sleep.
836  *
837  * RETURNS:
838  * 0 on success, -errno on failure.
839  */
840 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
841 {
842         struct bd_holder_disk *holder;
843         int ret = 0;
844
845         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
846
847         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
848
849         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
850         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
851                 goto out_unlock;
852
853         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
854         if (holder) {
855                 holder->refcnt++;
856                 goto out_unlock;
857         }
858
859         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
860         if (!holder) {
861                 ret = -ENOMEM;
862                 goto out_unlock;
863         }
864
865         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
866         holder->disk = disk;
867         holder->refcnt = 1;
868
869         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
870         if (ret)
871                 goto out_free;
872
873         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
874         if (ret)
875                 goto out_del;
876         /*
877          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
878          * the holder directory.  Hold on to it.
879          */
880         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
881
882         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
883         goto out_unlock;
884
885 out_del:
886         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
887 out_free:
888         kfree(holder);
889 out_unlock:
890         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
891         return ret;
892 }
893 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
894
895 /**
896  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
897  * @bdev: the calimed slave bdev
898  * @disk: the holding disk
899  *
900  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
901  *
902  * CONTEXT:
903  * Might sleep.
904  */
905 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
906 {
907         struct bd_holder_disk *holder;
908
909         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
910
911         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
912
913         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
914                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
915                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
916                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
917                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
918                 list_del_init(&holder->list);
919                 kfree(holder);
920         }
921
922         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
923 }
924 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
925 #endif
926
927 /**
928  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
929  *
930  * @bdev:      struct block device to be flushed
931  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
932  *
933  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
934  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
935  * resize.
936  */
937 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
938 {
939         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
940                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
941
942                 if (bdev->bd_disk)
943                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
944                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
945                        "resized disk %s\n", name);
946         }
947
948         if (!bdev->bd_disk)
949                 return;
950         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
951                 bdev->bd_invalidated = 1;
952 }
953
954 /**
955  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
956  * @disk: struct gendisk to check
957  * @bdev: struct bdev to adjust.
958  *
959  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
960  * and adjusts it if it differs.
961  */
962 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
963 {
964         loff_t disk_size, bdev_size;
965
966         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
967         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
968         if (disk_size != bdev_size) {
969                 char name[BDEVNAME_SIZE];
970
971                 disk_name(disk, 0, name);
972                 printk(KERN_INFO
973                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
974                        name, bdev_size, disk_size);
975                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
976                 flush_disk(bdev, false);
977         }
978 }
979 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
980
981 /**
982  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
983  * @disk: struct gendisk to be revalidated
984  *
985  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
986  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
987  * for all revalidate_disk operations.
988  */
989 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
990 {
991         struct block_device *bdev;
992         int ret = 0;
993
994         if (disk->fops->revalidate_disk)
995                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
996
997         bdev = bdget_disk(disk, 0);
998         if (!bdev)
999                 return ret;
1000
1001         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1002         check_disk_size_change(disk, bdev);
1003         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1004         bdput(bdev);
1005         return ret;
1006 }
1007 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1008
1009 /*
1010  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1011  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1012  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1013  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1014  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1015  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1016  * to lose :-)
1017  */
1018 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1019 {
1020         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1021         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1022         unsigned int events;
1023
1024         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1025                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1026         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1027                 return 0;
1028
1029         flush_disk(bdev, true);
1030         if (bdops->revalidate_disk)
1031                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1032         return 1;
1033 }
1034
1035 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1036
1037 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1038 {
1039         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1040
1041         bdev->bd_inode->i_size = size;
1042         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1043                 if (size & bsize)
1044                         break;
1045                 bsize <<= 1;
1046         }
1047         bdev->bd_block_size = bsize;
1048         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1049 }
1050 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1051
1052 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1053
1054 /*
1055  * bd_mutex locking:
1056  *
1057  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1058  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1059  */
1060
1061 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1062 {
1063         struct gendisk *disk;
1064         int ret;
1065         int partno;
1066         int perm = 0;
1067
1068         if (mode & FMODE_READ)
1069                 perm |= MAY_READ;
1070         if (mode & FMODE_WRITE)
1071                 perm |= MAY_WRITE;
1072         /*
1073          * hooks: /n/, see "layering violations".
1074          */
1075         if (!for_part) {
1076                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1077                 if (ret != 0) {
1078                         bdput(bdev);
1079                         return ret;
1080                 }
1081         }
1082
1083  restart:
1084
1085         ret = -ENXIO;
1086         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1087         if (!disk)
1088                 goto out;
1089
1090         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1091         if (!bdev->bd_openers) {
1092                 bdev->bd_disk = disk;
1093                 bdev->bd_contains = bdev;
1094                 if (!partno) {
1095                         struct backing_dev_info *bdi;
1096
1097                         ret = -ENXIO;
1098                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1099                         if (!bdev->bd_part)
1100                                 goto out_clear;
1101
1102                         if (disk->fops->open) {
1103                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1104                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1105                                         /* Lost a race with 'disk' being
1106                                          * deleted, try again.
1107                                          * See md.c
1108                                          */
1109                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1110                                         bdev->bd_part = NULL;
1111                                         module_put(disk->fops->owner);
1112                                         put_disk(disk);
1113                                         bdev->bd_disk = NULL;
1114                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1115                                         goto restart;
1116                                 }
1117                                 if (ret)
1118                                         goto out_clear;
1119                         }
1120                         if (!bdev->bd_openers) {
1121                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1122                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1123                                 if (bdi == NULL)
1124                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1125                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1126                         }
1127                         if (bdev->bd_invalidated)
1128                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1129                 } else {
1130                         struct block_device *whole;
1131                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1132                         ret = -ENOMEM;
1133                         if (!whole)
1134                                 goto out_clear;
1135                         BUG_ON(for_part);
1136                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1137                         if (ret)
1138                                 goto out_clear;
1139                         bdev->bd_contains = whole;
1140                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1141                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1142                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1143                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1144                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1145                                 ret = -ENXIO;
1146                                 goto out_clear;
1147                         }
1148                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1149                 }
1150         } else {
1151                 module_put(disk->fops->owner);
1152                 put_disk(disk);
1153                 disk = NULL;
1154                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1155                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1156                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1157                                 if (ret)
1158                                         goto out_unlock_bdev;
1159                         }
1160                         if (bdev->bd_invalidated)
1161                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1162                 }
1163         }
1164         bdev->bd_openers++;
1165         if (for_part)
1166                 bdev->bd_part_count++;
1167         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1168         return 0;
1169
1170  out_clear:
1171         disk_put_part(bdev->bd_part);
1172         bdev->bd_disk = NULL;
1173         bdev->bd_part = NULL;
1174         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1175         if (bdev != bdev->bd_contains)
1176                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1177         bdev->bd_contains = NULL;
1178  out_unlock_bdev:
1179         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1180  out:
1181         if (disk)
1182                 module_put(disk->fops->owner);
1183         put_disk(disk);
1184         bdput(bdev);
1185
1186         return ret;
1187 }
1188
1189 /**
1190  * blkdev_get - open a block device
1191  * @bdev: block_device to open
1192  * @mode: FMODE_* mask
1193  * @holder: exclusive holder identifier
1194  *
1195  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1196  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1197  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1198  *
1199  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1200  * @bdev is put.
1201  *
1202  * CONTEXT:
1203  * Might sleep.
1204  *
1205  * RETURNS:
1206  * 0 on success, -errno on failure.
1207  */
1208 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1209 {
1210         struct block_device *whole = NULL;
1211         int res;
1212
1213         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1214
1215         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1216                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1217                 if (IS_ERR(whole)) {
1218                         bdput(bdev);
1219                         return PTR_ERR(whole);
1220                 }
1221         }
1222
1223         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1224
1225         if (whole) {
1226                 /* finish claiming */
1227                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1228                 spin_lock(&bdev_lock);
1229
1230                 if (!res) {
1231                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1232                         /*
1233                          * Note that for a whole device bd_holders
1234                          * will be incremented twice, and bd_holder
1235                          * will be set to bd_may_claim before being
1236                          * set to holder
1237                          */
1238                         whole->bd_holders++;
1239                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1240                         bdev->bd_holders++;
1241                         bdev->bd_holder = holder;
1242                 }
1243
1244                 /* tell others that we're done */
1245                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1246                 whole->bd_claiming = NULL;
1247                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1248
1249                 spin_unlock(&bdev_lock);
1250
1251                 /*
1252                  * Block event polling for write claims.  Any write
1253                  * holder makes the write_holder state stick until all
1254                  * are released.  This is good enough and tracking
1255                  * individual writeable reference is too fragile given
1256                  * the way @mode is used in blkdev_get/put().
1257                  */
1258                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder) {
1259                         bdev->bd_write_holder = true;
1260                         disk_block_events(bdev->bd_disk);
1261                 }
1262
1263                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1264                 bdput(whole);
1265         }
1266
1267         return res;
1268 }
1269 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1270
1271 /**
1272  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1273  * @path: path to the block device to open
1274  * @mode: FMODE_* mask
1275  * @holder: exclusive holder identifier
1276  *
1277  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1278  * and @holder are identical to blkdev_get().
1279  *
1280  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1281  *
1282  * CONTEXT:
1283  * Might sleep.
1284  *
1285  * RETURNS:
1286  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1287  */
1288 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1289                                         void *holder)
1290 {
1291         struct block_device *bdev;
1292         int err;
1293
1294         bdev = lookup_bdev(path);
1295         if (IS_ERR(bdev))
1296                 return bdev;
1297
1298         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1299         if (err)
1300                 return ERR_PTR(err);
1301
1302         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1303                 blkdev_put(bdev, mode);
1304                 return ERR_PTR(-EACCES);
1305         }
1306
1307         return bdev;
1308 }
1309 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1310
1311 /**
1312  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1313  * @dev: device number of block device to open
1314  * @mode: FMODE_* mask
1315  * @holder: exclusive holder identifier
1316  *
1317  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1318  * @holder are identical to blkdev_get().
1319  *
1320  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1321  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1322  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1323  * ever need it - reconsider your API.
1324  *
1325  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1326  *
1327  * CONTEXT:
1328  * Might sleep.
1329  *
1330  * RETURNS:
1331  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1332  */
1333 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1334 {
1335         struct block_device *bdev;
1336         int err;
1337
1338         bdev = bdget(dev);
1339         if (!bdev)
1340                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1341
1342         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1343         if (err)
1344                 return ERR_PTR(err);
1345
1346         return bdev;
1347 }
1348 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1349
1350 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1351 {
1352         struct block_device *bdev;
1353
1354         /*
1355          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1356          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1357          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1358          * during an unstable branch.
1359          */
1360         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1361
1362         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1363                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1364         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1365                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1366         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1367                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1368
1369         bdev = bd_acquire(inode);
1370         if (bdev == NULL)
1371                 return -ENOMEM;
1372
1373         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1374
1375         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1376 }
1377
1378 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1379 {
1380         int ret = 0;
1381         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1382         struct block_device *victim = NULL;
1383
1384         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1385         if (for_part)
1386                 bdev->bd_part_count--;
1387
1388         if (!--bdev->bd_openers) {
1389                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1390                 sync_blockdev(bdev);
1391                 kill_bdev(bdev);
1392         }
1393         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1394                 if (disk->fops->release)
1395                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1396         }
1397         if (!bdev->bd_openers) {
1398                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1399
1400                 put_disk(disk);
1401                 module_put(owner);
1402                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1403                 bdev->bd_part = NULL;
1404                 bdev->bd_disk = NULL;
1405                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1406                                         &default_backing_dev_info);
1407                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1408                         victim = bdev->bd_contains;
1409                 bdev->bd_contains = NULL;
1410         }
1411         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1412         bdput(bdev);
1413         if (victim)
1414                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1415         return ret;
1416 }
1417
1418 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1419 {
1420         if (mode & FMODE_EXCL) {
1421                 bool bdev_free;
1422
1423                 /*
1424                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1425                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1426                  * synchronize disk_holder unlinking.
1427                  */
1428                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1429                 spin_lock(&bdev_lock);
1430
1431                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1432                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1433
1434                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1435                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1436                         bdev->bd_holder = NULL;
1437                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1438                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1439
1440                 spin_unlock(&bdev_lock);
1441
1442                 /*
1443                  * If this was the last claim, remove holder link and
1444                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1445                  */
1446                 if (bdev_free) {
1447                         if (bdev->bd_write_holder) {
1448                                 disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1449                                 bdev->bd_write_holder = false;
1450                         } else
1451                                 disk_check_events(bdev->bd_disk);
1452                 }
1453
1454                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1455         } else
1456                 disk_check_events(bdev->bd_disk);
1457
1458         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1459 }
1460 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1461
1462 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1463 {
1464         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1465
1466         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1467 }
1468
1469 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1470 {
1471         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1472         fmode_t mode = file->f_mode;
1473
1474         /*
1475          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1476          * to updated it before every ioctl.
1477          */
1478         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1479                 mode |= FMODE_NDELAY;
1480         else
1481                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1482
1483         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1488  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1489  *
1490  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1491  * use.
1492  */
1493 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1494                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1495 {
1496         struct file *file = iocb->ki_filp;
1497         ssize_t ret;
1498
1499         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1500
1501         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1502         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1503                 ssize_t err;
1504
1505                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1506                 if (err < 0 && ret > 0)
1507                         ret = err;
1508         }
1509         return ret;
1510 }
1511 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1512
1513 /*
1514  * Try to release a page associated with block device when the system
1515  * is under memory pressure.
1516  */
1517 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1518 {
1519         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1520
1521         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1522                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1523
1524         return try_to_free_buffers(page);
1525 }
1526
1527 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1528         .readpage       = blkdev_readpage,
1529         .writepage      = blkdev_writepage,
1530         .sync_page      = block_sync_page,
1531         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1532         .write_end      = blkdev_write_end,
1533         .writepages     = generic_writepages,
1534         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1535         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1536 };
1537
1538 const struct file_operations def_blk_fops = {
1539         .open           = blkdev_open,
1540         .release        = blkdev_close,
1541         .llseek         = block_llseek,
1542         .read           = do_sync_read,
1543         .write          = do_sync_write,
1544         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1545         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1546         .mmap           = generic_file_mmap,
1547         .fsync          = blkdev_fsync,
1548         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1549 #ifdef CONFIG_COMPAT
1550         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1551 #endif
1552         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1553         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1554 };
1555
1556 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1557 {
1558         int res;
1559         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1560         set_fs(KERNEL_DS);
1561         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1562         set_fs(old_fs);
1563         return res;
1564 }
1565
1566 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1567
1568 /**
1569  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1570  * @pathname:   special file representing the block device
1571  *
1572  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1573  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1574  * otherwise.
1575  */
1576 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1577 {
1578         struct block_device *bdev;
1579         struct inode *inode;
1580         struct path path;
1581         int error;
1582
1583         if (!pathname || !*pathname)
1584                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1585
1586         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1587         if (error)
1588                 return ERR_PTR(error);
1589
1590         inode = path.dentry->d_inode;
1591         error = -ENOTBLK;
1592         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1593                 goto fail;
1594         error = -EACCES;
1595         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1596                 goto fail;
1597         error = -ENOMEM;
1598         bdev = bd_acquire(inode);
1599         if (!bdev)
1600                 goto fail;
1601 out:
1602         path_put(&path);
1603         return bdev;
1604 fail:
1605         bdev = ERR_PTR(error);
1606         goto out;
1607 }
1608 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1609
1610 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1611 {
1612         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1613         int res = 0;
1614
1615         if (sb) {
1616                 /*
1617                  * no need to lock the super, get_super holds the
1618                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1619                  * under us (->put_super runs with the write lock
1620                  * hold).
1621                  */
1622                 shrink_dcache_sb(sb);
1623                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1624                 drop_super(sb);
1625         }
1626         invalidate_bdev(bdev);
1627         return res;
1628 }
1629 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);