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