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