c982a9107979483e1b445bc31d6f4d543613ac80
[linux-2.6.git] / fs / block_dev.c
1 /*
2  *  linux/fs/block_dev.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
6  */
7
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/fcntl.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/kmod.h>
13 #include <linux/major.h>
14 #include <linux/smp_lock.h>
15 #include <linux/device_cgroup.h>
16 #include <linux/highmem.h>
17 #include <linux/blkdev.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/blkpg.h>
20 #include <linux/buffer_head.h>
21 #include <linux/writeback.h>
22 #include <linux/mpage.h>
23 #include <linux/mount.h>
24 #include <linux/uio.h>
25 #include <linux/namei.h>
26 #include <linux/log2.h>
27 #include <asm/uaccess.h>
28 #include "internal.h"
29
30 struct bdev_inode {
31         struct block_device bdev;
32         struct inode vfs_inode;
33 };
34
35 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
36
37 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
38 {
39         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
40 }
41
42 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
43 {
44         return &BDEV_I(inode)->bdev;
45 }
46
47 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
48
49 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
50 {
51         sector_t retval = ~((sector_t)0);
52         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
53
54         if (sz) {
55                 unsigned int size = block_size(bdev);
56                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
57                 retval = (sz >> sizebits);
58         }
59         return retval;
60 }
61
62 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
63 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
64 {
65         if (bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages == 0)
66                 return;
67         invalidate_bh_lrus();
68         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
69 }       
70
71 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
72 {
73         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
74         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
75                 return -EINVAL;
76
77         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
78         if (size < bdev_hardsect_size(bdev))
79                 return -EINVAL;
80
81         /* Don't change the size if it is same as current */
82         if (bdev->bd_block_size != size) {
83                 sync_blockdev(bdev);
84                 bdev->bd_block_size = size;
85                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
86                 kill_bdev(bdev);
87         }
88         return 0;
89 }
90
91 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
92
93 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
94 {
95         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
96                 return 0;
97         /* If we get here, we know size is power of two
98          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
99         sb->s_blocksize = size;
100         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
101         return sb->s_blocksize;
102 }
103
104 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
105
106 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
107 {
108         int minsize = bdev_hardsect_size(sb->s_bdev);
109         if (size < minsize)
110                 size = minsize;
111         return sb_set_blocksize(sb, size);
112 }
113
114 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
115
116 static int
117 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
118                 struct buffer_head *bh, int create)
119 {
120         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
121                 if (create)
122                         return -EIO;
123
124                 /*
125                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
126                  * return a hole, they will have to call get_block again
127                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
128                  * time
129                  */
130                 return 0;
131         }
132         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
133         bh->b_blocknr = iblock;
134         set_buffer_mapped(bh);
135         return 0;
136 }
137
138 static int
139 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
140                 struct buffer_head *bh, int create)
141 {
142         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
143         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
144
145         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
146                 max_blocks = end_block - iblock;
147                 if ((long)max_blocks <= 0) {
148                         if (create)
149                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
150                         /*
151                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
152                          * a !buffer_mapped buffer
153                          */
154                         max_blocks = 0;
155                 }
156         }
157
158         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
159         bh->b_blocknr = iblock;
160         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
161         if (max_blocks)
162                 set_buffer_mapped(bh);
163         return 0;
164 }
165
166 static ssize_t
167 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
168                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
169 {
170         struct file *file = iocb->ki_filp;
171         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
172
173         return blockdev_direct_IO_no_locking(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode),
174                                 iov, offset, nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL);
175 }
176
177 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
178 {
179         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
180 }
181
182 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
183 {
184         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
185 }
186
187 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
188                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
189                         struct page **pagep, void **fsdata)
190 {
191         *pagep = NULL;
192         return block_write_begin(file, mapping, pos, len, flags, pagep, fsdata,
193                                 blkdev_get_block);
194 }
195
196 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
197                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
198                         struct page *page, void *fsdata)
199 {
200         int ret;
201         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
202
203         unlock_page(page);
204         page_cache_release(page);
205
206         return ret;
207 }
208
209 /*
210  * private llseek:
211  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
212  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
213  */
214 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
215 {
216         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
217         loff_t size;
218         loff_t retval;
219
220         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
221         size = i_size_read(bd_inode);
222
223         switch (origin) {
224                 case 2:
225                         offset += size;
226                         break;
227                 case 1:
228                         offset += file->f_pos;
229         }
230         retval = -EINVAL;
231         if (offset >= 0 && offset <= size) {
232                 if (offset != file->f_pos) {
233                         file->f_pos = offset;
234                 }
235                 retval = offset;
236         }
237         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
238         return retval;
239 }
240         
241 /*
242  *      Filp is never NULL; the only case when ->fsync() is called with
243  *      NULL first argument is nfsd_sync_dir() and that's not a directory.
244  */
245  
246 static int block_fsync(struct file *filp, struct dentry *dentry, int datasync)
247 {
248         return sync_blockdev(I_BDEV(filp->f_mapping->host));
249 }
250
251 /*
252  * pseudo-fs
253  */
254
255 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
256 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
257
258 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
259 {
260         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
261         if (!ei)
262                 return NULL;
263         return &ei->vfs_inode;
264 }
265
266 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
267 {
268         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
269
270         bdi->bdev.bd_inode_backing_dev_info = NULL;
271         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
272 }
273
274 static void init_once(void *foo)
275 {
276         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
277         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
278
279         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
280         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
281         sema_init(&bdev->bd_mount_sem, 1);
282         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
283         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
284 #ifdef CONFIG_SYSFS
285         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
286 #endif
287         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
288 }
289
290 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
291 {
292         list_del_init(&inode->i_devices);
293         inode->i_bdev = NULL;
294         inode->i_mapping = &inode->i_data;
295 }
296
297 static void bdev_clear_inode(struct inode *inode)
298 {
299         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
300         struct list_head *p;
301         spin_lock(&bdev_lock);
302         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
303                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
304         }
305         list_del_init(&bdev->bd_list);
306         spin_unlock(&bdev_lock);
307 }
308
309 static const struct super_operations bdev_sops = {
310         .statfs = simple_statfs,
311         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
312         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
313         .drop_inode = generic_delete_inode,
314         .clear_inode = bdev_clear_inode,
315 };
316
317 static int bd_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
318         int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
319 {
320         return get_sb_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576, mnt);
321 }
322
323 static struct file_system_type bd_type = {
324         .name           = "bdev",
325         .get_sb         = bd_get_sb,
326         .kill_sb        = kill_anon_super,
327 };
328
329 static struct vfsmount *bd_mnt __read_mostly;
330 struct super_block *blockdev_superblock;
331
332 void __init bdev_cache_init(void)
333 {
334         int err;
335         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
336                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
337                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
338                         init_once);
339         err = register_filesystem(&bd_type);
340         if (err)
341                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
342         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
343         if (IS_ERR(bd_mnt))
344                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
345         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
346 }
347
348 /*
349  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
350  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
351  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
352  */
353 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
354 {
355         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
356 }
357
358 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
359 {
360         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
361 }
362
363 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
364 {
365         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
366         return 0;
367 }
368
369 static LIST_HEAD(all_bdevs);
370
371 struct block_device *bdget(dev_t dev)
372 {
373         struct block_device *bdev;
374         struct inode *inode;
375
376         inode = iget5_locked(bd_mnt->mnt_sb, hash(dev),
377                         bdev_test, bdev_set, &dev);
378
379         if (!inode)
380                 return NULL;
381
382         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
383
384         if (inode->i_state & I_NEW) {
385                 bdev->bd_contains = NULL;
386                 bdev->bd_inode = inode;
387                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
388                 bdev->bd_part_count = 0;
389                 bdev->bd_invalidated = 0;
390                 inode->i_mode = S_IFBLK;
391                 inode->i_rdev = dev;
392                 inode->i_bdev = bdev;
393                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
394                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
395                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
396                 spin_lock(&bdev_lock);
397                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
398                 spin_unlock(&bdev_lock);
399                 unlock_new_inode(inode);
400         }
401         return bdev;
402 }
403
404 EXPORT_SYMBOL(bdget);
405
406 long nr_blockdev_pages(void)
407 {
408         struct block_device *bdev;
409         long ret = 0;
410         spin_lock(&bdev_lock);
411         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
412                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
413         }
414         spin_unlock(&bdev_lock);
415         return ret;
416 }
417
418 void bdput(struct block_device *bdev)
419 {
420         iput(bdev->bd_inode);
421 }
422
423 EXPORT_SYMBOL(bdput);
424  
425 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
426 {
427         struct block_device *bdev;
428
429         spin_lock(&bdev_lock);
430         bdev = inode->i_bdev;
431         if (bdev) {
432                 atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
433                 spin_unlock(&bdev_lock);
434                 return bdev;
435         }
436         spin_unlock(&bdev_lock);
437
438         bdev = bdget(inode->i_rdev);
439         if (bdev) {
440                 spin_lock(&bdev_lock);
441                 if (!inode->i_bdev) {
442                         /*
443                          * We take an additional bd_inode->i_count for inode,
444                          * and it's released in clear_inode() of inode.
445                          * So, we can access it via ->i_mapping always
446                          * without igrab().
447                          */
448                         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
449                         inode->i_bdev = bdev;
450                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
451                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
452                 }
453                 spin_unlock(&bdev_lock);
454         }
455         return bdev;
456 }
457
458 /* Call when you free inode */
459
460 void bd_forget(struct inode *inode)
461 {
462         struct block_device *bdev = NULL;
463
464         spin_lock(&bdev_lock);
465         if (inode->i_bdev) {
466                 if (inode->i_sb != blockdev_superblock)
467                         bdev = inode->i_bdev;
468                 __bd_forget(inode);
469         }
470         spin_unlock(&bdev_lock);
471
472         if (bdev)
473                 iput(bdev->bd_inode);
474 }
475
476 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
477 {
478         int res;
479         spin_lock(&bdev_lock);
480
481         /* first decide result */
482         if (bdev->bd_holder == holder)
483                 res = 0;         /* already a holder */
484         else if (bdev->bd_holder != NULL)
485                 res = -EBUSY;    /* held by someone else */
486         else if (bdev->bd_contains == bdev)
487                 res = 0;         /* is a whole device which isn't held */
488
489         else if (bdev->bd_contains->bd_holder == bd_claim)
490                 res = 0;         /* is a partition of a device that is being partitioned */
491         else if (bdev->bd_contains->bd_holder != NULL)
492                 res = -EBUSY;    /* is a partition of a held device */
493         else
494                 res = 0;         /* is a partition of an un-held device */
495
496         /* now impose change */
497         if (res==0) {
498                 /* note that for a whole device bd_holders
499                  * will be incremented twice, and bd_holder will
500                  * be set to bd_claim before being set to holder
501                  */
502                 bdev->bd_contains->bd_holders ++;
503                 bdev->bd_contains->bd_holder = bd_claim;
504                 bdev->bd_holders++;
505                 bdev->bd_holder = holder;
506         }
507         spin_unlock(&bdev_lock);
508         return res;
509 }
510
511 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
512
513 void bd_release(struct block_device *bdev)
514 {
515         spin_lock(&bdev_lock);
516         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
517                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
518         if (!--bdev->bd_holders)
519                 bdev->bd_holder = NULL;
520         spin_unlock(&bdev_lock);
521 }
522
523 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
524
525 #ifdef CONFIG_SYSFS
526 /*
527  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
528  *
529  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
530  *     and the kobject has a parent directory,
531  *     following symlinks are created:
532  *        o from the kobject to the claimed bdev
533  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
534  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
535  *
536  *     Example:
537  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
538  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
539  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
540  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
541  */
542
543 static struct kobject *bdev_get_kobj(struct block_device *bdev)
544 {
545         if (bdev->bd_contains != bdev)
546                 return kobject_get(&part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
547         else
548                 return kobject_get(&disk_to_dev(bdev->bd_disk)->kobj);
549 }
550
551 static struct kobject *bdev_get_holder(struct block_device *bdev)
552 {
553         if (bdev->bd_contains != bdev)
554                 return kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
555         else
556                 return kobject_get(bdev->bd_disk->holder_dir);
557 }
558
559 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
560 {
561         if (!from || !to)
562                 return 0;
563         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
564 }
565
566 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
567 {
568         if (!from || !to)
569                 return;
570         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
571 }
572
573 /*
574  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
575  * bd_claim_by_kobject.
576  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
577  */
578 struct bd_holder {
579         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
580         int count;              /* references from the holder */
581         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
582         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
583         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
584         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
585 };
586
587 /*
588  * Get references of related kobjects at once.
589  * Returns 1 on success. 0 on failure.
590  *
591  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
592  */
593 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
594                         struct bd_holder *bo)
595 {
596         if (!bdev || !bo)
597                 return 0;
598
599         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
600         if (!bo->sdir)
601                 return 0;
602
603         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
604         if (!bo->hdev)
605                 goto fail_put_sdir;
606
607         bo->sdev = bdev_get_kobj(bdev);
608         if (!bo->sdev)
609                 goto fail_put_hdev;
610
611         bo->hdir = bdev_get_holder(bdev);
612         if (!bo->hdir)
613                 goto fail_put_sdev;
614
615         return 1;
616
617 fail_put_sdev:
618         kobject_put(bo->sdev);
619 fail_put_hdev:
620         kobject_put(bo->hdev);
621 fail_put_sdir:
622         kobject_put(bo->sdir);
623
624         return 0;
625 }
626
627 /* Put references of related kobjects at once. */
628 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
629 {
630         kobject_put(bo->hdir);
631         kobject_put(bo->sdev);
632         kobject_put(bo->hdev);
633         kobject_put(bo->sdir);
634 }
635
636 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
637 {
638         struct bd_holder *bo;
639
640         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
641         if (!bo)
642                 return NULL;
643
644         bo->count = 1;
645         bo->sdir = kobj;
646
647         return bo;
648 }
649
650 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
651 {
652         kfree(bo);
653 }
654
655 /**
656  * find_bd_holder - find matching struct bd_holder from the block device
657  *
658  * @bdev:       struct block device to be searched
659  * @bo:         target struct bd_holder
660  *
661  * Returns matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list.
662  * If found, increment the reference count and return the pointer.
663  * If not found, returns NULL.
664  */
665 static struct bd_holder *find_bd_holder(struct block_device *bdev,
666                                         struct bd_holder *bo)
667 {
668         struct bd_holder *tmp;
669
670         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list)
671                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
672                         tmp->count++;
673                         return tmp;
674                 }
675
676         return NULL;
677 }
678
679 /**
680  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
681  *
682  * @bdev:       block device to be bd_claimed
683  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
684  *
685  * Add @bo to @bdev->bd_holder_list, create symlinks.
686  *
687  * Returns 0 if symlinks are created.
688  * Returns -ve if something fails.
689  */
690 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
691 {
692         int err;
693
694         if (!bo)
695                 return -EINVAL;
696
697         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
698                 return -EBUSY;
699
700         err = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
701         if (err)
702                 return err;
703
704         err = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
705         if (err) {
706                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
707                 return err;
708         }
709
710         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
711         return 0;
712 }
713
714 /**
715  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
716  *
717  * @bdev:       block device to be bd_claimed
718  * @kobj:       holder's kobject
719  *
720  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
721  * and no other bd_claim() from the same kobject,
722  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
723  *
724  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
725  * and ready to be freed.
726  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
727  * by the same kobject.
728  */
729 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
730                                         struct kobject *kobj)
731 {
732         struct bd_holder *bo;
733
734         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
735                 if (bo->sdir == kobj) {
736                         bo->count--;
737                         BUG_ON(bo->count < 0);
738                         if (!bo->count) {
739                                 list_del(&bo->list);
740                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
741                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
742                                 bd_holder_release_dirs(bo);
743                                 return bo;
744                         }
745                         break;
746                 }
747         }
748
749         return NULL;
750 }
751
752 /**
753  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
754  *
755  * @bdev:       block device to be claimed
756  * @holder:     holder's signature
757  * @kobj:       holder's kobject
758  *
759  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
760  * the bdev and the holder's kobject.
761  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
762  *
763  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
764  * Returns errno on failure.
765  */
766 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
767                                 struct kobject *kobj)
768 {
769         int err;
770         struct bd_holder *bo, *found;
771
772         if (!kobj)
773                 return -EINVAL;
774
775         bo = alloc_bd_holder(kobj);
776         if (!bo)
777                 return -ENOMEM;
778
779         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
780
781         err = bd_claim(bdev, holder);
782         if (err)
783                 goto fail;
784
785         found = find_bd_holder(bdev, bo);
786         if (found)
787                 goto fail;
788
789         err = add_bd_holder(bdev, bo);
790         if (err)
791                 bd_release(bdev);
792         else
793                 bo = NULL;
794 fail:
795         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
796         free_bd_holder(bo);
797         return err;
798 }
799
800 /**
801  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
802  *
803  * @bdev:       block device to be released
804  * @kobj:       holder's kobject
805  *
806  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
807  */
808 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
809                                         struct kobject *kobj)
810 {
811         if (!kobj)
812                 return;
813
814         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
815         bd_release(bdev);
816         free_bd_holder(del_bd_holder(bdev, kobj));
817         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
818 }
819
820 /**
821  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
822  *
823  * @bdev:       block device to be claimed
824  * @holder:     holder's signature
825  * @disk:       holder's gendisk
826  *
827  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
828  */
829 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
830                         struct gendisk *disk)
831 {
832         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
833 }
834 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
835
836 /**
837  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
838  *
839  * @bdev:       block device to be claimed
840  * @disk:       holder's gendisk
841  *
842  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
843  */
844 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
845 {
846         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
847         kobject_put(disk->slave_dir);
848 }
849 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
850 #endif
851
852 /*
853  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
854  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
855  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
856  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
857  * your API.
858  */
859 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, unsigned mode)
860 {
861         struct block_device *bdev = bdget(dev);
862         int err = -ENOMEM;
863         int flags = mode & FMODE_WRITE ? O_RDWR : O_RDONLY;
864         if (bdev)
865                 err = blkdev_get(bdev, mode, flags);
866         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
867 }
868
869 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
870
871 /*
872  * This routine checks whether a removable media has been changed,
873  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
874  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
875  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
876  * is the best way of combining speed and utility, I think.
877  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
878  * to lose :-)
879  */
880 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
881 {
882         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
883         struct block_device_operations * bdops = disk->fops;
884
885         if (!bdops->media_changed)
886                 return 0;
887         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
888                 return 0;
889
890         if (__invalidate_device(bdev))
891                 printk("VFS: busy inodes on changed media.\n");
892
893         if (bdops->revalidate_disk)
894                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
895         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
896                 bdev->bd_invalidated = 1;
897         return 1;
898 }
899
900 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
901
902 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
903 {
904         unsigned bsize = bdev_hardsect_size(bdev);
905
906         bdev->bd_inode->i_size = size;
907         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
908                 if (size & bsize)
909                         break;
910                 bsize <<= 1;
911         }
912         bdev->bd_block_size = bsize;
913         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
914 }
915 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
916
917 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags,
918                         int for_part);
919 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, int for_part);
920
921 /*
922  * bd_mutex locking:
923  *
924  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
925  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
926  */
927
928 static int do_open(struct block_device *bdev, struct file *file, int for_part)
929 {
930         struct module *owner = NULL;
931         struct gendisk *disk;
932         struct hd_struct *part = NULL;
933         int ret;
934         int partno;
935         int perm = 0;
936
937         if (file->f_mode & FMODE_READ)
938                 perm |= MAY_READ;
939         if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
940                 perm |= MAY_WRITE;
941         /*
942          * hooks: /n/, see "layering violations".
943          */
944         ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
945         if (ret != 0) {
946                 bdput(bdev);
947                 return ret;
948         }
949
950         ret = -ENXIO;
951         file->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
952         lock_kernel();
953         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
954         if (!disk) {
955                 unlock_kernel();
956                 bdput(bdev);
957                 return ret;
958         }
959         owner = disk->fops->owner;
960
961         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
962         if (!bdev->bd_openers) {
963                 bdev->bd_disk = disk;
964                 bdev->bd_contains = bdev;
965                 if (!partno) {
966                         struct backing_dev_info *bdi;
967                         if (disk->fops->open) {
968                                 ret = disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
969                                 if (ret)
970                                         goto out_first;
971                         }
972                         if (!bdev->bd_openers) {
973                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
974                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
975                                 if (bdi == NULL)
976                                         bdi = &default_backing_dev_info;
977                                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = bdi;
978                         }
979                         if (bdev->bd_invalidated)
980                                 rescan_partitions(disk, bdev);
981                 } else {
982                         struct block_device *whole;
983                         whole = bdget_disk(disk, 0);
984                         ret = -ENOMEM;
985                         if (!whole)
986                                 goto out_first;
987                         BUG_ON(for_part);
988                         ret = __blkdev_get(whole, file->f_mode, file->f_flags, 1);
989                         if (ret)
990                                 goto out_first;
991                         bdev->bd_contains = whole;
992                         part = disk_get_part(disk, partno);
993                         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info =
994                            whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info;
995                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
996                             !part || !part->nr_sects) {
997                                 ret = -ENXIO;
998                                 goto out_first;
999                         }
1000                         bdev->bd_part = part;
1001                         bd_set_size(bdev, (loff_t)part->nr_sects << 9);
1002                 }
1003         } else {
1004                 put_disk(disk);
1005                 module_put(owner);
1006                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1007                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1008                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
1009                                 if (ret)
1010                                         goto out;
1011                         }
1012                         if (bdev->bd_invalidated)
1013                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1014                 }
1015         }
1016         bdev->bd_openers++;
1017         if (for_part)
1018                 bdev->bd_part_count++;
1019         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1020         unlock_kernel();
1021         return 0;
1022
1023 out_first:
1024         bdev->bd_disk = NULL;
1025         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1026         if (bdev != bdev->bd_contains)
1027                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, 1);
1028         bdev->bd_contains = NULL;
1029         put_disk(disk);
1030         disk_put_part(part);
1031         module_put(owner);
1032 out:
1033         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1034         unlock_kernel();
1035         if (ret)
1036                 bdput(bdev);
1037         return ret;
1038 }
1039
1040 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags,
1041                         int for_part)
1042 {
1043         /*
1044          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
1045          * It will go away.
1046          * For now, block device ->open() routine must _not_
1047          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
1048          */
1049         struct file fake_file = {};
1050         struct dentry fake_dentry = {};
1051         fake_file.f_mode = mode;
1052         fake_file.f_flags = flags;
1053         fake_file.f_path.dentry = &fake_dentry;
1054         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
1055
1056         return do_open(bdev, &fake_file, for_part);
1057 }
1058
1059 int blkdev_get(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
1060 {
1061         return __blkdev_get(bdev, mode, flags, 0);
1062 }
1063 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1064
1065 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1066 {
1067         struct block_device *bdev;
1068         int res;
1069
1070         /*
1071          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1072          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1073          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1074          * during an unstable branch.
1075          */
1076         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1077
1078         bdev = bd_acquire(inode);
1079         if (bdev == NULL)
1080                 return -ENOMEM;
1081
1082         res = do_open(bdev, filp, 0);
1083         if (res)
1084                 return res;
1085
1086         if (!(filp->f_flags & O_EXCL) )
1087                 return 0;
1088
1089         if (!(res = bd_claim(bdev, filp)))
1090                 return 0;
1091
1092         blkdev_put(bdev);
1093         return res;
1094 }
1095
1096 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, int for_part)
1097 {
1098         int ret = 0;
1099         struct inode *bd_inode = bdev->bd_inode;
1100         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1101         struct block_device *victim = NULL;
1102
1103         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1104         lock_kernel();
1105         if (for_part)
1106                 bdev->bd_part_count--;
1107
1108         if (!--bdev->bd_openers) {
1109                 sync_blockdev(bdev);
1110                 kill_bdev(bdev);
1111         }
1112         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1113                 if (disk->fops->release)
1114                         ret = disk->fops->release(bd_inode, NULL);
1115         }
1116         if (!bdev->bd_openers) {
1117                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1118
1119                 put_disk(disk);
1120                 module_put(owner);
1121
1122                 if (bdev->bd_contains != bdev) {
1123                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1124                         bdev->bd_part = NULL;
1125                 }
1126                 bdev->bd_disk = NULL;
1127                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1128                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1129                         victim = bdev->bd_contains;
1130                 bdev->bd_contains = NULL;
1131         }
1132         unlock_kernel();
1133         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1134         bdput(bdev);
1135         if (victim)
1136                 __blkdev_put(victim, 1);
1137         return ret;
1138 }
1139
1140 int blkdev_put(struct block_device *bdev)
1141 {
1142         return __blkdev_put(bdev, 0);
1143 }
1144 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1145
1146 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1147 {
1148         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1149         if (bdev->bd_holder == filp)
1150                 bd_release(bdev);
1151         return blkdev_put(bdev);
1152 }
1153
1154 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1155 {
1156         return blkdev_ioctl(file->f_mapping->host, file, cmd, arg);
1157 }
1158
1159 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1160         .readpage       = blkdev_readpage,
1161         .writepage      = blkdev_writepage,
1162         .sync_page      = block_sync_page,
1163         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1164         .write_end      = blkdev_write_end,
1165         .writepages     = generic_writepages,
1166         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1167 };
1168
1169 const struct file_operations def_blk_fops = {
1170         .open           = blkdev_open,
1171         .release        = blkdev_close,
1172         .llseek         = block_llseek,
1173         .read           = do_sync_read,
1174         .write          = do_sync_write,
1175         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1176         .aio_write      = generic_file_aio_write_nolock,
1177         .mmap           = generic_file_mmap,
1178         .fsync          = block_fsync,
1179         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1180 #ifdef CONFIG_COMPAT
1181         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1182 #endif
1183         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1184         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1185 };
1186
1187 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1188 {
1189         int res;
1190         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1191         set_fs(KERNEL_DS);
1192         res = blkdev_ioctl(bdev->bd_inode, NULL, cmd, arg);
1193         set_fs(old_fs);
1194         return res;
1195 }
1196
1197 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1198
1199 /**
1200  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1201  *
1202  * @path:       special file representing the block device
1203  *
1204  * Get a reference to the blockdevice at @path in the current
1205  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1206  * otherwise.
1207  */
1208 struct block_device *lookup_bdev(const char *path)
1209 {
1210         struct block_device *bdev;
1211         struct inode *inode;
1212         struct nameidata nd;
1213         int error;
1214
1215         if (!path || !*path)
1216                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1217
1218         error = path_lookup(path, LOOKUP_FOLLOW, &nd);
1219         if (error)
1220                 return ERR_PTR(error);
1221
1222         inode = nd.path.dentry->d_inode;
1223         error = -ENOTBLK;
1224         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1225                 goto fail;
1226         error = -EACCES;
1227         if (nd.path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1228                 goto fail;
1229         error = -ENOMEM;
1230         bdev = bd_acquire(inode);
1231         if (!bdev)
1232                 goto fail;
1233 out:
1234         path_put(&nd.path);
1235         return bdev;
1236 fail:
1237         bdev = ERR_PTR(error);
1238         goto out;
1239 }
1240 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1241
1242 /**
1243  * open_bdev_excl  -  open a block device by name and set it up for use
1244  *
1245  * @path:       special file representing the block device
1246  * @flags:      %MS_RDONLY for opening read-only
1247  * @holder:     owner for exclusion
1248  *
1249  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1250  * for the @holder.
1251  */
1252 struct block_device *open_bdev_excl(const char *path, int flags, void *holder)
1253 {
1254         struct block_device *bdev;
1255         mode_t mode = FMODE_READ;
1256         int error = 0;
1257
1258         bdev = lookup_bdev(path);
1259         if (IS_ERR(bdev))
1260                 return bdev;
1261
1262         if (!(flags & MS_RDONLY))
1263                 mode |= FMODE_WRITE;
1264         error = blkdev_get(bdev, mode, 0);
1265         if (error)
1266                 return ERR_PTR(error);
1267         error = -EACCES;
1268         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(bdev))
1269                 goto blkdev_put;
1270         error = bd_claim(bdev, holder);
1271         if (error)
1272                 goto blkdev_put;
1273
1274         return bdev;
1275         
1276 blkdev_put:
1277         blkdev_put(bdev);
1278         return ERR_PTR(error);
1279 }
1280
1281 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_excl);
1282
1283 /**
1284  * close_bdev_excl  -  release a blockdevice openen by open_bdev_excl()
1285  *
1286  * @bdev:       blockdevice to close
1287  *
1288  * This is the counterpart to open_bdev_excl().
1289  */
1290 void close_bdev_excl(struct block_device *bdev)
1291 {
1292         bd_release(bdev);
1293         blkdev_put(bdev);
1294 }
1295
1296 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_excl);
1297
1298 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1299 {
1300         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1301         int res = 0;
1302
1303         if (sb) {
1304                 /*
1305                  * no need to lock the super, get_super holds the
1306                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1307                  * under us (->put_super runs with the write lock
1308                  * hold).
1309                  */
1310                 shrink_dcache_sb(sb);
1311                 res = invalidate_inodes(sb);
1312                 drop_super(sb);
1313         }
1314         invalidate_bdev(bdev);
1315         return res;
1316 }
1317 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);