[PATCH] BLOCK: Move __invalidate_device() to block_dev.c [try #6]
[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/writeback.h>
21 #include <linux/mpage.h>
22 #include <linux/mount.h>
23 #include <linux/uio.h>
24 #include <linux/namei.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include "internal.h"
27
28 struct bdev_inode {
29         struct block_device bdev;
30         struct inode vfs_inode;
31 };
32
33 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
34 {
35         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
36 }
37
38 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
39 {
40         return &BDEV_I(inode)->bdev;
41 }
42
43 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
44
45 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
46 {
47         sector_t retval = ~((sector_t)0);
48         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
49
50         if (sz) {
51                 unsigned int size = block_size(bdev);
52                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
53                 retval = (sz >> sizebits);
54         }
55         return retval;
56 }
57
58 /* Kill _all_ buffers, dirty or not.. */
59 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
60 {
61         invalidate_bdev(bdev, 1);
62         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
63 }       
64
65 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
66 {
67         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
68         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || (size & (size-1)))
69                 return -EINVAL;
70
71         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
72         if (size < bdev_hardsect_size(bdev))
73                 return -EINVAL;
74
75         /* Don't change the size if it is same as current */
76         if (bdev->bd_block_size != size) {
77                 sync_blockdev(bdev);
78                 bdev->bd_block_size = size;
79                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
80                 kill_bdev(bdev);
81         }
82         return 0;
83 }
84
85 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
86
87 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
88 {
89         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
90                 return 0;
91         /* If we get here, we know size is power of two
92          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
93         sb->s_blocksize = size;
94         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
95         return sb->s_blocksize;
96 }
97
98 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
99
100 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
101 {
102         int minsize = bdev_hardsect_size(sb->s_bdev);
103         if (size < minsize)
104                 size = minsize;
105         return sb_set_blocksize(sb, size);
106 }
107
108 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
109
110 static int
111 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
112                 struct buffer_head *bh, int create)
113 {
114         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
115                 if (create)
116                         return -EIO;
117
118                 /*
119                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
120                  * return a hole, they will have to call get_block again
121                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
122                  * time
123                  */
124                 return 0;
125         }
126         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
127         bh->b_blocknr = iblock;
128         set_buffer_mapped(bh);
129         return 0;
130 }
131
132 static int
133 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
134                 struct buffer_head *bh, int create)
135 {
136         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
137         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
138
139         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
140                 max_blocks = end_block - iblock;
141                 if ((long)max_blocks <= 0) {
142                         if (create)
143                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
144                         /*
145                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
146                          * a !buffer_mapped buffer
147                          */
148                         max_blocks = 0;
149                 }
150         }
151
152         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
153         bh->b_blocknr = iblock;
154         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
155         if (max_blocks)
156                 set_buffer_mapped(bh);
157         return 0;
158 }
159
160 static ssize_t
161 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
162                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
163 {
164         struct file *file = iocb->ki_filp;
165         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
166
167         return blockdev_direct_IO_no_locking(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode),
168                                 iov, offset, nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL);
169 }
170
171 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
172 {
173         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
174 }
175
176 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
177 {
178         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
179 }
180
181 static int blkdev_prepare_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from, unsigned to)
182 {
183         return block_prepare_write(page, from, to, blkdev_get_block);
184 }
185
186 static int blkdev_commit_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from, unsigned to)
187 {
188         return block_commit_write(page, from, to);
189 }
190
191 /*
192  * private llseek:
193  * for a block special file file->f_dentry->d_inode->i_size is zero
194  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
195  */
196 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
197 {
198         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
199         loff_t size;
200         loff_t retval;
201
202         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
203         size = i_size_read(bd_inode);
204
205         switch (origin) {
206                 case 2:
207                         offset += size;
208                         break;
209                 case 1:
210                         offset += file->f_pos;
211         }
212         retval = -EINVAL;
213         if (offset >= 0 && offset <= size) {
214                 if (offset != file->f_pos) {
215                         file->f_pos = offset;
216                 }
217                 retval = offset;
218         }
219         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
220         return retval;
221 }
222         
223 /*
224  *      Filp is never NULL; the only case when ->fsync() is called with
225  *      NULL first argument is nfsd_sync_dir() and that's not a directory.
226  */
227  
228 static int block_fsync(struct file *filp, struct dentry *dentry, int datasync)
229 {
230         return sync_blockdev(I_BDEV(filp->f_mapping->host));
231 }
232
233 /*
234  * pseudo-fs
235  */
236
237 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
238 static kmem_cache_t * bdev_cachep __read_mostly;
239
240 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
241 {
242         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, SLAB_KERNEL);
243         if (!ei)
244                 return NULL;
245         return &ei->vfs_inode;
246 }
247
248 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
249 {
250         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
251
252         bdi->bdev.bd_inode_backing_dev_info = NULL;
253         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
254 }
255
256 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
257 {
258         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
259         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
260
261         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
262             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
263         {
264                 memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
265                 mutex_init(&bdev->bd_mutex);
266                 mutex_init(&bdev->bd_mount_mutex);
267                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
268                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
269 #ifdef CONFIG_SYSFS
270                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
271 #endif
272                 inode_init_once(&ei->vfs_inode);
273         }
274 }
275
276 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
277 {
278         list_del_init(&inode->i_devices);
279         inode->i_bdev = NULL;
280         inode->i_mapping = &inode->i_data;
281 }
282
283 static void bdev_clear_inode(struct inode *inode)
284 {
285         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
286         struct list_head *p;
287         spin_lock(&bdev_lock);
288         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
289                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
290         }
291         list_del_init(&bdev->bd_list);
292         spin_unlock(&bdev_lock);
293 }
294
295 static struct super_operations bdev_sops = {
296         .statfs = simple_statfs,
297         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
298         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
299         .drop_inode = generic_delete_inode,
300         .clear_inode = bdev_clear_inode,
301 };
302
303 static int bd_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
304         int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
305 {
306         return get_sb_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576, mnt);
307 }
308
309 static struct file_system_type bd_type = {
310         .name           = "bdev",
311         .get_sb         = bd_get_sb,
312         .kill_sb        = kill_anon_super,
313 };
314
315 static struct vfsmount *bd_mnt __read_mostly;
316 struct super_block *blockdev_superblock;
317
318 void __init bdev_cache_init(void)
319 {
320         int err;
321         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
322                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
323                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
324                         init_once, NULL);
325         err = register_filesystem(&bd_type);
326         if (err)
327                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
328         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
329         err = PTR_ERR(bd_mnt);
330         if (IS_ERR(bd_mnt))
331                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
332         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
333 }
334
335 /*
336  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
337  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
338  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
339  */
340 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
341 {
342         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
343 }
344
345 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
346 {
347         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
348 }
349
350 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
351 {
352         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
353         return 0;
354 }
355
356 static LIST_HEAD(all_bdevs);
357
358 struct block_device *bdget(dev_t dev)
359 {
360         struct block_device *bdev;
361         struct inode *inode;
362
363         inode = iget5_locked(bd_mnt->mnt_sb, hash(dev),
364                         bdev_test, bdev_set, &dev);
365
366         if (!inode)
367                 return NULL;
368
369         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
370
371         if (inode->i_state & I_NEW) {
372                 bdev->bd_contains = NULL;
373                 bdev->bd_inode = inode;
374                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
375                 bdev->bd_part_count = 0;
376                 bdev->bd_invalidated = 0;
377                 inode->i_mode = S_IFBLK;
378                 inode->i_rdev = dev;
379                 inode->i_bdev = bdev;
380                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
381                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
382                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
383                 spin_lock(&bdev_lock);
384                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
385                 spin_unlock(&bdev_lock);
386                 unlock_new_inode(inode);
387         }
388         return bdev;
389 }
390
391 EXPORT_SYMBOL(bdget);
392
393 long nr_blockdev_pages(void)
394 {
395         struct list_head *p;
396         long ret = 0;
397         spin_lock(&bdev_lock);
398         list_for_each(p, &all_bdevs) {
399                 struct block_device *bdev;
400                 bdev = list_entry(p, struct block_device, bd_list);
401                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
402         }
403         spin_unlock(&bdev_lock);
404         return ret;
405 }
406
407 void bdput(struct block_device *bdev)
408 {
409         iput(bdev->bd_inode);
410 }
411
412 EXPORT_SYMBOL(bdput);
413  
414 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
415 {
416         struct block_device *bdev;
417
418         spin_lock(&bdev_lock);
419         bdev = inode->i_bdev;
420         if (bdev) {
421                 atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
422                 spin_unlock(&bdev_lock);
423                 return bdev;
424         }
425         spin_unlock(&bdev_lock);
426
427         bdev = bdget(inode->i_rdev);
428         if (bdev) {
429                 spin_lock(&bdev_lock);
430                 if (!inode->i_bdev) {
431                         /*
432                          * We take an additional bd_inode->i_count for inode,
433                          * and it's released in clear_inode() of inode.
434                          * So, we can access it via ->i_mapping always
435                          * without igrab().
436                          */
437                         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
438                         inode->i_bdev = bdev;
439                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
440                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
441                 }
442                 spin_unlock(&bdev_lock);
443         }
444         return bdev;
445 }
446
447 /* Call when you free inode */
448
449 void bd_forget(struct inode *inode)
450 {
451         struct block_device *bdev = NULL;
452
453         spin_lock(&bdev_lock);
454         if (inode->i_bdev) {
455                 if (inode->i_sb != blockdev_superblock)
456                         bdev = inode->i_bdev;
457                 __bd_forget(inode);
458         }
459         spin_unlock(&bdev_lock);
460
461         if (bdev)
462                 iput(bdev->bd_inode);
463 }
464
465 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
466 {
467         int res;
468         spin_lock(&bdev_lock);
469
470         /* first decide result */
471         if (bdev->bd_holder == holder)
472                 res = 0;         /* already a holder */
473         else if (bdev->bd_holder != NULL)
474                 res = -EBUSY;    /* held by someone else */
475         else if (bdev->bd_contains == bdev)
476                 res = 0;         /* is a whole device which isn't held */
477
478         else if (bdev->bd_contains->bd_holder == bd_claim)
479                 res = 0;         /* is a partition of a device that is being partitioned */
480         else if (bdev->bd_contains->bd_holder != NULL)
481                 res = -EBUSY;    /* is a partition of a held device */
482         else
483                 res = 0;         /* is a partition of an un-held device */
484
485         /* now impose change */
486         if (res==0) {
487                 /* note that for a whole device bd_holders
488                  * will be incremented twice, and bd_holder will
489                  * be set to bd_claim before being set to holder
490                  */
491                 bdev->bd_contains->bd_holders ++;
492                 bdev->bd_contains->bd_holder = bd_claim;
493                 bdev->bd_holders++;
494                 bdev->bd_holder = holder;
495         }
496         spin_unlock(&bdev_lock);
497         return res;
498 }
499
500 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
501
502 void bd_release(struct block_device *bdev)
503 {
504         spin_lock(&bdev_lock);
505         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
506                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
507         if (!--bdev->bd_holders)
508                 bdev->bd_holder = NULL;
509         spin_unlock(&bdev_lock);
510 }
511
512 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
513
514 #ifdef CONFIG_SYSFS
515 /*
516  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
517  *
518  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
519  *     and the kobject has a parent directory,
520  *     following symlinks are created:
521  *        o from the kobject to the claimed bdev
522  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
523  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
524  *
525  *     Example:
526  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
527  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
528  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
529  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
530  */
531
532 static struct kobject *bdev_get_kobj(struct block_device *bdev)
533 {
534         if (bdev->bd_contains != bdev)
535                 return kobject_get(&bdev->bd_part->kobj);
536         else
537                 return kobject_get(&bdev->bd_disk->kobj);
538 }
539
540 static struct kobject *bdev_get_holder(struct block_device *bdev)
541 {
542         if (bdev->bd_contains != bdev)
543                 return kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
544         else
545                 return kobject_get(bdev->bd_disk->holder_dir);
546 }
547
548 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
549 {
550         if (!from || !to)
551                 return 0;
552         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
553 }
554
555 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
556 {
557         if (!from || !to)
558                 return;
559         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
560 }
561
562 /*
563  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
564  * bd_claim_by_kobject.
565  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
566  */
567 struct bd_holder {
568         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
569         int count;              /* references from the holder */
570         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
571         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
572         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
573         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
574 };
575
576 /*
577  * Get references of related kobjects at once.
578  * Returns 1 on success. 0 on failure.
579  *
580  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
581  */
582 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
583                         struct bd_holder *bo)
584 {
585         if (!bdev || !bo)
586                 return 0;
587
588         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
589         if (!bo->sdir)
590                 return 0;
591
592         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
593         if (!bo->hdev)
594                 goto fail_put_sdir;
595
596         bo->sdev = bdev_get_kobj(bdev);
597         if (!bo->sdev)
598                 goto fail_put_hdev;
599
600         bo->hdir = bdev_get_holder(bdev);
601         if (!bo->hdir)
602                 goto fail_put_sdev;
603
604         return 1;
605
606 fail_put_sdev:
607         kobject_put(bo->sdev);
608 fail_put_hdev:
609         kobject_put(bo->hdev);
610 fail_put_sdir:
611         kobject_put(bo->sdir);
612
613         return 0;
614 }
615
616 /* Put references of related kobjects at once. */
617 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
618 {
619         kobject_put(bo->hdir);
620         kobject_put(bo->sdev);
621         kobject_put(bo->hdev);
622         kobject_put(bo->sdir);
623 }
624
625 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
626 {
627         struct bd_holder *bo;
628
629         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
630         if (!bo)
631                 return NULL;
632
633         bo->count = 1;
634         bo->sdir = kobj;
635
636         return bo;
637 }
638
639 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
640 {
641         kfree(bo);
642 }
643
644 /**
645  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
646  *
647  * @bdev:       block device to be bd_claimed
648  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
649  *
650  * If there is no matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list,
651  * add @bo to the list, create symlinks.
652  *
653  * Returns 0 if symlinks are created or already there.
654  * Returns -ve if something fails and @bo can be freed.
655  */
656 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
657 {
658         struct bd_holder *tmp;
659         int ret;
660
661         if (!bo)
662                 return -EINVAL;
663
664         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list) {
665                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
666                         tmp->count++;
667                         /* We've already done what we need to do here. */
668                         free_bd_holder(bo);
669                         return 0;
670                 }
671         }
672
673         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
674                 return -EBUSY;
675
676         ret = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
677         if (ret == 0) {
678                 ret = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
679                 if (ret)
680                         del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
681         }
682         if (ret == 0)
683                 list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
684         return ret;
685 }
686
687 /**
688  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
689  *
690  * @bdev:       block device to be bd_claimed
691  * @kobj:       holder's kobject
692  *
693  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
694  * and no other bd_claim() from the same kobject,
695  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
696  *
697  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
698  * and ready to be freed.
699  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
700  * by the same kobject.
701  */
702 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
703                                         struct kobject *kobj)
704 {
705         struct bd_holder *bo;
706
707         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
708                 if (bo->sdir == kobj) {
709                         bo->count--;
710                         BUG_ON(bo->count < 0);
711                         if (!bo->count) {
712                                 list_del(&bo->list);
713                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
714                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
715                                 bd_holder_release_dirs(bo);
716                                 return bo;
717                         }
718                         break;
719                 }
720         }
721
722         return NULL;
723 }
724
725 /**
726  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
727  *
728  * @bdev:       block device to be claimed
729  * @holder:     holder's signature
730  * @kobj:       holder's kobject
731  *
732  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
733  * the bdev and the holder's kobject.
734  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
735  *
736  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
737  * Returns errno on failure.
738  */
739 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
740                                 struct kobject *kobj)
741 {
742         int res;
743         struct bd_holder *bo;
744
745         if (!kobj)
746                 return -EINVAL;
747
748         bo = alloc_bd_holder(kobj);
749         if (!bo)
750                 return -ENOMEM;
751
752         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, BD_MUTEX_PARTITION);
753         res = bd_claim(bdev, holder);
754         if (res == 0)
755                 res = add_bd_holder(bdev, bo);
756         if (res)
757                 free_bd_holder(bo);
758         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
759
760         return res;
761 }
762
763 /**
764  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
765  *
766  * @bdev:       block device to be released
767  * @kobj:       holder's kobject
768  *
769  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
770  */
771 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
772                                         struct kobject *kobj)
773 {
774         struct bd_holder *bo;
775
776         if (!kobj)
777                 return;
778
779         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, BD_MUTEX_PARTITION);
780         bd_release(bdev);
781         if ((bo = del_bd_holder(bdev, kobj)))
782                 free_bd_holder(bo);
783         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
784 }
785
786 /**
787  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
788  *
789  * @bdev:       block device to be claimed
790  * @holder:     holder's signature
791  * @disk:       holder's gendisk
792  *
793  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
794  */
795 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
796                         struct gendisk *disk)
797 {
798         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
799 }
800 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
801
802 /**
803  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
804  *
805  * @bdev:       block device to be claimed
806  * @disk:       holder's gendisk
807  *
808  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
809  */
810 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
811 {
812         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
813         kobject_put(disk->slave_dir);
814 }
815 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
816 #endif
817
818 /*
819  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
820  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
821  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
822  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
823  * your API.
824  */
825 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, unsigned mode)
826 {
827         struct block_device *bdev = bdget(dev);
828         int err = -ENOMEM;
829         int flags = mode & FMODE_WRITE ? O_RDWR : O_RDONLY;
830         if (bdev)
831                 err = blkdev_get(bdev, mode, flags);
832         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
833 }
834
835 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
836
837 static int
838 blkdev_get_partition(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags);
839
840 struct block_device *open_partition_by_devnum(dev_t dev, unsigned mode)
841 {
842         struct block_device *bdev = bdget(dev);
843         int err = -ENOMEM;
844         int flags = mode & FMODE_WRITE ? O_RDWR : O_RDONLY;
845         if (bdev)
846                 err = blkdev_get_partition(bdev, mode, flags);
847         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
848 }
849
850 EXPORT_SYMBOL(open_partition_by_devnum);
851
852
853 /*
854  * This routine checks whether a removable media has been changed,
855  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
856  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
857  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
858  * is the best way of combining speed and utility, I think.
859  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
860  * to lose :-)
861  */
862 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
863 {
864         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
865         struct block_device_operations * bdops = disk->fops;
866
867         if (!bdops->media_changed)
868                 return 0;
869         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
870                 return 0;
871
872         if (__invalidate_device(bdev))
873                 printk("VFS: busy inodes on changed media.\n");
874
875         if (bdops->revalidate_disk)
876                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
877         if (bdev->bd_disk->minors > 1)
878                 bdev->bd_invalidated = 1;
879         return 1;
880 }
881
882 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
883
884 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
885 {
886         unsigned bsize = bdev_hardsect_size(bdev);
887
888         bdev->bd_inode->i_size = size;
889         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
890                 if (size & bsize)
891                         break;
892                 bsize <<= 1;
893         }
894         bdev->bd_block_size = bsize;
895         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
896 }
897 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
898
899 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, unsigned int subclass)
900 {
901         int ret = 0;
902         struct inode *bd_inode = bdev->bd_inode;
903         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
904
905         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, subclass);
906         lock_kernel();
907         if (!--bdev->bd_openers) {
908                 sync_blockdev(bdev);
909                 kill_bdev(bdev);
910         }
911         if (bdev->bd_contains == bdev) {
912                 if (disk->fops->release)
913                         ret = disk->fops->release(bd_inode, NULL);
914         } else {
915                 mutex_lock_nested(&bdev->bd_contains->bd_mutex,
916                                   subclass + 1);
917                 bdev->bd_contains->bd_part_count--;
918                 mutex_unlock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
919         }
920         if (!bdev->bd_openers) {
921                 struct module *owner = disk->fops->owner;
922
923                 put_disk(disk);
924                 module_put(owner);
925
926                 if (bdev->bd_contains != bdev) {
927                         kobject_put(&bdev->bd_part->kobj);
928                         bdev->bd_part = NULL;
929                 }
930                 bdev->bd_disk = NULL;
931                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
932                 if (bdev != bdev->bd_contains)
933                         __blkdev_put(bdev->bd_contains, subclass + 1);
934                 bdev->bd_contains = NULL;
935         }
936         unlock_kernel();
937         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
938         bdput(bdev);
939         return ret;
940 }
941
942 int blkdev_put(struct block_device *bdev)
943 {
944         return __blkdev_put(bdev, BD_MUTEX_NORMAL);
945 }
946 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
947
948 int blkdev_put_partition(struct block_device *bdev)
949 {
950         return __blkdev_put(bdev, BD_MUTEX_PARTITION);
951 }
952 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put_partition);
953
954 static int
955 blkdev_get_whole(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags);
956
957 static int
958 do_open(struct block_device *bdev, struct file *file, unsigned int subclass)
959 {
960         struct module *owner = NULL;
961         struct gendisk *disk;
962         int ret = -ENXIO;
963         int part;
964
965         file->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
966         lock_kernel();
967         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &part);
968         if (!disk) {
969                 unlock_kernel();
970                 bdput(bdev);
971                 return ret;
972         }
973         owner = disk->fops->owner;
974
975         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, subclass);
976
977         if (!bdev->bd_openers) {
978                 bdev->bd_disk = disk;
979                 bdev->bd_contains = bdev;
980                 if (!part) {
981                         struct backing_dev_info *bdi;
982                         if (disk->fops->open) {
983                                 ret = disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
984                                 if (ret)
985                                         goto out_first;
986                         }
987                         if (!bdev->bd_openers) {
988                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
989                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
990                                 if (bdi == NULL)
991                                         bdi = &default_backing_dev_info;
992                                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = bdi;
993                         }
994                         if (bdev->bd_invalidated)
995                                 rescan_partitions(disk, bdev);
996                 } else {
997                         struct hd_struct *p;
998                         struct block_device *whole;
999                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1000                         ret = -ENOMEM;
1001                         if (!whole)
1002                                 goto out_first;
1003                         ret = blkdev_get_whole(whole, file->f_mode, file->f_flags);
1004                         if (ret)
1005                                 goto out_first;
1006                         bdev->bd_contains = whole;
1007                         mutex_lock_nested(&whole->bd_mutex, BD_MUTEX_WHOLE);
1008                         whole->bd_part_count++;
1009                         p = disk->part[part - 1];
1010                         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info =
1011                            whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info;
1012                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) || !p || !p->nr_sects) {
1013                                 whole->bd_part_count--;
1014                                 mutex_unlock(&whole->bd_mutex);
1015                                 ret = -ENXIO;
1016                                 goto out_first;
1017                         }
1018                         kobject_get(&p->kobj);
1019                         bdev->bd_part = p;
1020                         bd_set_size(bdev, (loff_t) p->nr_sects << 9);
1021                         mutex_unlock(&whole->bd_mutex);
1022                 }
1023         } else {
1024                 put_disk(disk);
1025                 module_put(owner);
1026                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1027                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1028                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
1029                                 if (ret)
1030                                         goto out;
1031                         }
1032                         if (bdev->bd_invalidated)
1033                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1034                 } else {
1035                         mutex_lock_nested(&bdev->bd_contains->bd_mutex,
1036                                           BD_MUTEX_WHOLE);
1037                         bdev->bd_contains->bd_part_count++;
1038                         mutex_unlock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
1039                 }
1040         }
1041         bdev->bd_openers++;
1042         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1043         unlock_kernel();
1044         return 0;
1045
1046 out_first:
1047         bdev->bd_disk = NULL;
1048         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1049         if (bdev != bdev->bd_contains)
1050                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, BD_MUTEX_WHOLE);
1051         bdev->bd_contains = NULL;
1052         put_disk(disk);
1053         module_put(owner);
1054 out:
1055         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1056         unlock_kernel();
1057         if (ret)
1058                 bdput(bdev);
1059         return ret;
1060 }
1061
1062 int blkdev_get(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
1063 {
1064         /*
1065          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
1066          * It will go away.
1067          * For now, block device ->open() routine must _not_
1068          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
1069          */
1070         struct file fake_file = {};
1071         struct dentry fake_dentry = {};
1072         fake_file.f_mode = mode;
1073         fake_file.f_flags = flags;
1074         fake_file.f_dentry = &fake_dentry;
1075         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
1076
1077         return do_open(bdev, &fake_file, BD_MUTEX_NORMAL);
1078 }
1079
1080 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1081
1082 static int
1083 blkdev_get_whole(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
1084 {
1085         /*
1086          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
1087          * It will go away.
1088          * For now, block device ->open() routine must _not_
1089          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
1090          */
1091         struct file fake_file = {};
1092         struct dentry fake_dentry = {};
1093         fake_file.f_mode = mode;
1094         fake_file.f_flags = flags;
1095         fake_file.f_dentry = &fake_dentry;
1096         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
1097
1098         return do_open(bdev, &fake_file, BD_MUTEX_WHOLE);
1099 }
1100
1101 static int
1102 blkdev_get_partition(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
1103 {
1104         /*
1105          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
1106          * It will go away.
1107          * For now, block device ->open() routine must _not_
1108          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
1109          */
1110         struct file fake_file = {};
1111         struct dentry fake_dentry = {};
1112         fake_file.f_mode = mode;
1113         fake_file.f_flags = flags;
1114         fake_file.f_dentry = &fake_dentry;
1115         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
1116
1117         return do_open(bdev, &fake_file, BD_MUTEX_PARTITION);
1118 }
1119
1120 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1121 {
1122         struct block_device *bdev;
1123         int res;
1124
1125         /*
1126          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1127          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1128          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1129          * during an unstable branch.
1130          */
1131         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1132
1133         bdev = bd_acquire(inode);
1134
1135         res = do_open(bdev, filp, BD_MUTEX_NORMAL);
1136         if (res)
1137                 return res;
1138
1139         if (!(filp->f_flags & O_EXCL) )
1140                 return 0;
1141
1142         if (!(res = bd_claim(bdev, filp)))
1143                 return 0;
1144
1145         blkdev_put(bdev);
1146         return res;
1147 }
1148
1149 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1150 {
1151         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1152         if (bdev->bd_holder == filp)
1153                 bd_release(bdev);
1154         return blkdev_put(bdev);
1155 }
1156
1157 static ssize_t blkdev_file_write(struct file *file, const char __user *buf,
1158                                    size_t count, loff_t *ppos)
1159 {
1160         struct iovec local_iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = count };
1161
1162         return generic_file_write_nolock(file, &local_iov, 1, ppos);
1163 }
1164
1165 static ssize_t blkdev_file_aio_write(struct kiocb *iocb, const char __user *buf,
1166                                    size_t count, loff_t pos)
1167 {
1168         struct iovec local_iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = count };
1169
1170         return generic_file_aio_write_nolock(iocb, &local_iov, 1, &iocb->ki_pos);
1171 }
1172
1173 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1174 {
1175         return blkdev_ioctl(file->f_mapping->host, file, cmd, arg);
1176 }
1177
1178 const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1179         .readpage       = blkdev_readpage,
1180         .writepage      = blkdev_writepage,
1181         .sync_page      = block_sync_page,
1182         .prepare_write  = blkdev_prepare_write,
1183         .commit_write   = blkdev_commit_write,
1184         .writepages     = generic_writepages,
1185         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1186 };
1187
1188 const struct file_operations def_blk_fops = {
1189         .open           = blkdev_open,
1190         .release        = blkdev_close,
1191         .llseek         = block_llseek,
1192         .read           = generic_file_read,
1193         .write          = blkdev_file_write,
1194         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1195         .aio_write      = blkdev_file_aio_write, 
1196         .mmap           = generic_file_mmap,
1197         .fsync          = block_fsync,
1198         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1199 #ifdef CONFIG_COMPAT
1200         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1201 #endif
1202         .readv          = generic_file_readv,
1203         .writev         = generic_file_write_nolock,
1204         .sendfile       = generic_file_sendfile,
1205         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1206         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1207 };
1208
1209 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1210 {
1211         int res;
1212         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1213         set_fs(KERNEL_DS);
1214         res = blkdev_ioctl(bdev->bd_inode, NULL, cmd, arg);
1215         set_fs(old_fs);
1216         return res;
1217 }
1218
1219 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1220
1221 /**
1222  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1223  *
1224  * @path:       special file representing the block device
1225  *
1226  * Get a reference to the blockdevice at @path in the current
1227  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1228  * otherwise.
1229  */
1230 struct block_device *lookup_bdev(const char *path)
1231 {
1232         struct block_device *bdev;
1233         struct inode *inode;
1234         struct nameidata nd;
1235         int error;
1236
1237         if (!path || !*path)
1238                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1239
1240         error = path_lookup(path, LOOKUP_FOLLOW, &nd);
1241         if (error)
1242                 return ERR_PTR(error);
1243
1244         inode = nd.dentry->d_inode;
1245         error = -ENOTBLK;
1246         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1247                 goto fail;
1248         error = -EACCES;
1249         if (nd.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1250                 goto fail;
1251         error = -ENOMEM;
1252         bdev = bd_acquire(inode);
1253         if (!bdev)
1254                 goto fail;
1255 out:
1256         path_release(&nd);
1257         return bdev;
1258 fail:
1259         bdev = ERR_PTR(error);
1260         goto out;
1261 }
1262
1263 /**
1264  * open_bdev_excl  -  open a block device by name and set it up for use
1265  *
1266  * @path:       special file representing the block device
1267  * @flags:      %MS_RDONLY for opening read-only
1268  * @holder:     owner for exclusion
1269  *
1270  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1271  * for the @holder.
1272  */
1273 struct block_device *open_bdev_excl(const char *path, int flags, void *holder)
1274 {
1275         struct block_device *bdev;
1276         mode_t mode = FMODE_READ;
1277         int error = 0;
1278
1279         bdev = lookup_bdev(path);
1280         if (IS_ERR(bdev))
1281                 return bdev;
1282
1283         if (!(flags & MS_RDONLY))
1284                 mode |= FMODE_WRITE;
1285         error = blkdev_get(bdev, mode, 0);
1286         if (error)
1287                 return ERR_PTR(error);
1288         error = -EACCES;
1289         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(bdev))
1290                 goto blkdev_put;
1291         error = bd_claim(bdev, holder);
1292         if (error)
1293                 goto blkdev_put;
1294
1295         return bdev;
1296         
1297 blkdev_put:
1298         blkdev_put(bdev);
1299         return ERR_PTR(error);
1300 }
1301
1302 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_excl);
1303
1304 /**
1305  * close_bdev_excl  -  release a blockdevice openen by open_bdev_excl()
1306  *
1307  * @bdev:       blockdevice to close
1308  *
1309  * This is the counterpart to open_bdev_excl().
1310  */
1311 void close_bdev_excl(struct block_device *bdev)
1312 {
1313         bd_release(bdev);
1314         blkdev_put(bdev);
1315 }
1316
1317 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_excl);
1318
1319 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1320 {
1321         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1322         int res = 0;
1323
1324         if (sb) {
1325                 /*
1326                  * no need to lock the super, get_super holds the
1327                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1328                  * under us (->put_super runs with the write lock
1329                  * hold).
1330                  */
1331                 shrink_dcache_sb(sb);
1332                 res = invalidate_inodes(sb);
1333                 drop_super(sb);
1334         }
1335         invalidate_bdev(bdev, 0);
1336         return res;
1337 }
1338 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);