block: don't block events on excl write for non-optical devices
[linux-2.6.git] / fs / block_dev.c
1 /*
2  *  linux/fs/block_dev.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
6  */
7
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/fcntl.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/kmod.h>
13 #include <linux/major.h>
14 #include <linux/device_cgroup.h>
15 #include <linux/highmem.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/buffer_head.h>
20 #include <linux/pagevec.h>
21 #include <linux/writeback.h>
22 #include <linux/mpage.h>
23 #include <linux/mount.h>
24 #include <linux/uio.h>
25 #include <linux/namei.h>
26 #include <linux/log2.h>
27 #include <linux/kmemleak.h>
28 #include <asm/uaccess.h>
29 #include "internal.h"
30
31 struct bdev_inode {
32         struct block_device bdev;
33         struct inode vfs_inode;
34 };
35
36 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
37
38 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
39 {
40         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
41 }
42
43 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
44 {
45         return &BDEV_I(inode)->bdev;
46 }
47
48 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
49
50 /*
51  * move the inode from it's current bdi to the a new bdi. if the inode is dirty
52  * we need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always
53  * on the right list.
54  */
55 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
56                         struct backing_dev_info *dst)
57 {
58         spin_lock(&inode_wb_list_lock);
59         spin_lock(&inode->i_lock);
60         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
61         if (inode->i_state & I_DIRTY)
62                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
63         spin_unlock(&inode->i_lock);
64         spin_unlock(&inode_wb_list_lock);
65 }
66
67 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
68 {
69         sector_t retval = ~((sector_t)0);
70         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
71
72         if (sz) {
73                 unsigned int size = block_size(bdev);
74                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
75                 retval = (sz >> sizebits);
76         }
77         return retval;
78 }
79
80 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
81 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
82 {
83         if (bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages == 0)
84                 return;
85         invalidate_bh_lrus();
86         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
87 }       
88
89 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
90 {
91         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
92         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
93                 return -EINVAL;
94
95         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
96         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
97                 return -EINVAL;
98
99         /* Don't change the size if it is same as current */
100         if (bdev->bd_block_size != size) {
101                 sync_blockdev(bdev);
102                 bdev->bd_block_size = size;
103                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
104                 kill_bdev(bdev);
105         }
106         return 0;
107 }
108
109 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
110
111 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
112 {
113         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
114                 return 0;
115         /* If we get here, we know size is power of two
116          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
117         sb->s_blocksize = size;
118         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
119         return sb->s_blocksize;
120 }
121
122 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
123
124 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
125 {
126         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
127         if (size < minsize)
128                 size = minsize;
129         return sb_set_blocksize(sb, size);
130 }
131
132 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
133
134 static int
135 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
136                 struct buffer_head *bh, int create)
137 {
138         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
139                 if (create)
140                         return -EIO;
141
142                 /*
143                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
144                  * return a hole, they will have to call get_block again
145                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
146                  * time
147                  */
148                 return 0;
149         }
150         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
151         bh->b_blocknr = iblock;
152         set_buffer_mapped(bh);
153         return 0;
154 }
155
156 static int
157 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
158                 struct buffer_head *bh, int create)
159 {
160         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
161         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
162
163         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
164                 max_blocks = end_block - iblock;
165                 if ((long)max_blocks <= 0) {
166                         if (create)
167                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
168                         /*
169                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
170                          * a !buffer_mapped buffer
171                          */
172                         max_blocks = 0;
173                 }
174         }
175
176         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
177         bh->b_blocknr = iblock;
178         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
179         if (max_blocks)
180                 set_buffer_mapped(bh);
181         return 0;
182 }
183
184 static ssize_t
185 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
186                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
187 {
188         struct file *file = iocb->ki_filp;
189         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
190
191         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
192                                     nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL, NULL, 0);
193 }
194
195 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
196 {
197         if (!bdev)
198                 return 0;
199         if (!wait)
200                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
201         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
202 }
203
204 /*
205  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
206  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
207  */
208 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
209 {
210         return __sync_blockdev(bdev, 1);
211 }
212 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
213
214 /*
215  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
216  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
217  * device.  Takes the superblock lock.
218  */
219 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
220 {
221         struct super_block *sb = get_super(bdev);
222         if (sb) {
223                 int res = sync_filesystem(sb);
224                 drop_super(sb);
225                 return res;
226         }
227         return sync_blockdev(bdev);
228 }
229 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
230
231 /**
232  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
233  * @bdev:       blockdevice to lock
234  *
235  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
236  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
237  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
238  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
239  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
240  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
241  * actually.
242  */
243 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
244 {
245         struct super_block *sb;
246         int error = 0;
247
248         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
249         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
250                 /*
251                  * We don't even need to grab a reference - the first call
252                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
253                  * thaw_bdev drops it.
254                  */
255                 sb = get_super(bdev);
256                 drop_super(sb);
257                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
258                 return sb;
259         }
260
261         sb = get_active_super(bdev);
262         if (!sb)
263                 goto out;
264         error = freeze_super(sb);
265         if (error) {
266                 deactivate_super(sb);
267                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
268                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
269                 return ERR_PTR(error);
270         }
271         deactivate_super(sb);
272  out:
273         sync_blockdev(bdev);
274         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
275         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
276 }
277 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
278
279 /**
280  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
281  * @bdev:       blockdevice to unlock
282  * @sb:         associated superblock
283  *
284  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
285  */
286 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
287 {
288         int error = -EINVAL;
289
290         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
291         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
292                 goto out;
293
294         error = 0;
295         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
296                 goto out;
297
298         if (!sb)
299                 goto out;
300
301         error = thaw_super(sb);
302         if (error) {
303                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
304                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
305                 return error;
306         }
307 out:
308         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
309         return 0;
310 }
311 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
312
313 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
314 {
315         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
316 }
317
318 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
319 {
320         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
321 }
322
323 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
324                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
325                         struct page **pagep, void **fsdata)
326 {
327         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
328                                  blkdev_get_block);
329 }
330
331 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
332                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
333                         struct page *page, void *fsdata)
334 {
335         int ret;
336         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
337
338         unlock_page(page);
339         page_cache_release(page);
340
341         return ret;
342 }
343
344 /*
345  * private llseek:
346  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
347  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
348  */
349 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
350 {
351         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
352         loff_t size;
353         loff_t retval;
354
355         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
356         size = i_size_read(bd_inode);
357
358         switch (origin) {
359                 case 2:
360                         offset += size;
361                         break;
362                 case 1:
363                         offset += file->f_pos;
364         }
365         retval = -EINVAL;
366         if (offset >= 0 && offset <= size) {
367                 if (offset != file->f_pos) {
368                         file->f_pos = offset;
369                 }
370                 retval = offset;
371         }
372         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
373         return retval;
374 }
375         
376 int blkdev_fsync(struct file *filp, int datasync)
377 {
378         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
379         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
380         int error;
381
382         /*
383          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
384          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
385          * O_SYNC writers to a block device.
386          */
387         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
388
389         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
390         if (error == -EOPNOTSUPP)
391                 error = 0;
392
393         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
394
395         return error;
396 }
397 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
398
399 /*
400  * pseudo-fs
401  */
402
403 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
404 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
405
406 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
407 {
408         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
409         if (!ei)
410                 return NULL;
411         return &ei->vfs_inode;
412 }
413
414 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
415 {
416         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
417         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
418
419         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
420         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
421 }
422
423 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
424 {
425         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
426 }
427
428 static void init_once(void *foo)
429 {
430         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
431         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
432
433         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
434         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
435         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
436         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
437 #ifdef CONFIG_SYSFS
438         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
439 #endif
440         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
441         /* Initialize mutex for freeze. */
442         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
443 }
444
445 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
446 {
447         list_del_init(&inode->i_devices);
448         inode->i_bdev = NULL;
449         inode->i_mapping = &inode->i_data;
450 }
451
452 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
453 {
454         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
455         struct list_head *p;
456         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
457         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
458         end_writeback(inode);
459         spin_lock(&bdev_lock);
460         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
461                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
462         }
463         list_del_init(&bdev->bd_list);
464         spin_unlock(&bdev_lock);
465 }
466
467 static const struct super_operations bdev_sops = {
468         .statfs = simple_statfs,
469         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
470         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
471         .drop_inode = generic_delete_inode,
472         .evict_inode = bdev_evict_inode,
473 };
474
475 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
476         int flags, const char *dev_name, void *data)
477 {
478         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, 0x62646576);
479 }
480
481 static struct file_system_type bd_type = {
482         .name           = "bdev",
483         .mount          = bd_mount,
484         .kill_sb        = kill_anon_super,
485 };
486
487 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
488
489 void __init bdev_cache_init(void)
490 {
491         int err;
492         struct vfsmount *bd_mnt;
493
494         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
495                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
496                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
497                         init_once);
498         err = register_filesystem(&bd_type);
499         if (err)
500                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
501         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
502         if (IS_ERR(bd_mnt))
503                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
504         /*
505          * This vfsmount structure is only used to obtain the
506          * blockdev_superblock, so tell kmemleak not to report it.
507          */
508         kmemleak_not_leak(bd_mnt);
509         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
510 }
511
512 /*
513  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
514  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
515  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
516  */
517 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
518 {
519         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
520 }
521
522 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
523 {
524         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
525 }
526
527 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
528 {
529         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
530         return 0;
531 }
532
533 static LIST_HEAD(all_bdevs);
534
535 struct block_device *bdget(dev_t dev)
536 {
537         struct block_device *bdev;
538         struct inode *inode;
539
540         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
541                         bdev_test, bdev_set, &dev);
542
543         if (!inode)
544                 return NULL;
545
546         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
547
548         if (inode->i_state & I_NEW) {
549                 bdev->bd_contains = NULL;
550                 bdev->bd_inode = inode;
551                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
552                 bdev->bd_part_count = 0;
553                 bdev->bd_invalidated = 0;
554                 inode->i_mode = S_IFBLK;
555                 inode->i_rdev = dev;
556                 inode->i_bdev = bdev;
557                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
558                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
559                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
560                 spin_lock(&bdev_lock);
561                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
562                 spin_unlock(&bdev_lock);
563                 unlock_new_inode(inode);
564         }
565         return bdev;
566 }
567
568 EXPORT_SYMBOL(bdget);
569
570 /**
571  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
572  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
573  */
574 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
575 {
576         ihold(bdev->bd_inode);
577         return bdev;
578 }
579
580 long nr_blockdev_pages(void)
581 {
582         struct block_device *bdev;
583         long ret = 0;
584         spin_lock(&bdev_lock);
585         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
586                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
587         }
588         spin_unlock(&bdev_lock);
589         return ret;
590 }
591
592 void bdput(struct block_device *bdev)
593 {
594         iput(bdev->bd_inode);
595 }
596
597 EXPORT_SYMBOL(bdput);
598  
599 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
600 {
601         struct block_device *bdev;
602
603         spin_lock(&bdev_lock);
604         bdev = inode->i_bdev;
605         if (bdev) {
606                 ihold(bdev->bd_inode);
607                 spin_unlock(&bdev_lock);
608                 return bdev;
609         }
610         spin_unlock(&bdev_lock);
611
612         bdev = bdget(inode->i_rdev);
613         if (bdev) {
614                 spin_lock(&bdev_lock);
615                 if (!inode->i_bdev) {
616                         /*
617                          * We take an additional reference to bd_inode,
618                          * and it's released in clear_inode() of inode.
619                          * So, we can access it via ->i_mapping always
620                          * without igrab().
621                          */
622                         ihold(bdev->bd_inode);
623                         inode->i_bdev = bdev;
624                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
625                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
626                 }
627                 spin_unlock(&bdev_lock);
628         }
629         return bdev;
630 }
631
632 /* Call when you free inode */
633
634 void bd_forget(struct inode *inode)
635 {
636         struct block_device *bdev = NULL;
637
638         spin_lock(&bdev_lock);
639         if (inode->i_bdev) {
640                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
641                         bdev = inode->i_bdev;
642                 __bd_forget(inode);
643         }
644         spin_unlock(&bdev_lock);
645
646         if (bdev)
647                 iput(bdev->bd_inode);
648 }
649
650 /**
651  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
652  * @bdev: block device of interest
653  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
654  * @holder: holder trying to claim @bdev
655  *
656  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
657  *
658  * CONTEXT:
659  * spin_lock(&bdev_lock).
660  *
661  * RETURNS:
662  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
663  */
664 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
665                          void *holder)
666 {
667         if (bdev->bd_holder == holder)
668                 return true;     /* already a holder */
669         else if (bdev->bd_holder != NULL)
670                 return false;    /* held by someone else */
671         else if (bdev->bd_contains == bdev)
672                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
673
674         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
675                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
676         else if (whole->bd_holder != NULL)
677                 return false;    /* is a partition of a held device */
678         else
679                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
680 }
681
682 /**
683  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
684  * @bdev: block device of interest
685  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
686  * @holder: holder trying to claim @bdev
687  *
688  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
689  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
690  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
691  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
692  *
693  * CONTEXT:
694  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
695  * it multiple times.
696  *
697  * RETURNS:
698  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
699  */
700 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
701                                struct block_device *whole, void *holder)
702 {
703 retry:
704         /* if someone else claimed, fail */
705         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
706                 return -EBUSY;
707
708         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
709         if (whole->bd_claiming) {
710                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
711                 DEFINE_WAIT(wait);
712
713                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
714                 spin_unlock(&bdev_lock);
715                 schedule();
716                 finish_wait(wq, &wait);
717                 spin_lock(&bdev_lock);
718                 goto retry;
719         }
720
721         /* yay, all mine */
722         return 0;
723 }
724
725 /**
726  * bd_start_claiming - start claiming a block device
727  * @bdev: block device of interest
728  * @holder: holder trying to claim @bdev
729  *
730  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
731  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
732  * successful call to this function must be matched with a call to
733  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
734  * fail).
735  *
736  * This function is used to gain exclusive access to the block device
737  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
738  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
739  * access but may subsequently fail.
740  *
741  * CONTEXT:
742  * Might sleep.
743  *
744  * RETURNS:
745  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
746  * value on failure.
747  */
748 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
749                                               void *holder)
750 {
751         struct gendisk *disk;
752         struct block_device *whole;
753         int partno, err;
754
755         might_sleep();
756
757         /*
758          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
759          * and grab the outer block device the hard way.
760          */
761         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
762         if (!disk)
763                 return ERR_PTR(-ENXIO);
764
765         whole = bdget_disk(disk, 0);
766         module_put(disk->fops->owner);
767         put_disk(disk);
768         if (!whole)
769                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
770
771         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
772         spin_lock(&bdev_lock);
773
774         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
775         if (err == 0) {
776                 whole->bd_claiming = holder;
777                 spin_unlock(&bdev_lock);
778                 return whole;
779         } else {
780                 spin_unlock(&bdev_lock);
781                 bdput(whole);
782                 return ERR_PTR(err);
783         }
784 }
785
786 #ifdef CONFIG_SYSFS
787 struct bd_holder_disk {
788         struct list_head        list;
789         struct gendisk          *disk;
790         int                     refcnt;
791 };
792
793 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
794                                                   struct gendisk *disk)
795 {
796         struct bd_holder_disk *holder;
797
798         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
799                 if (holder->disk == disk)
800                         return holder;
801         return NULL;
802 }
803
804 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
805 {
806         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
807 }
808
809 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
810 {
811         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
812 }
813
814 /**
815  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
816  * @bdev: the claimed slave bdev
817  * @disk: the holding disk
818  *
819  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
820  *
821  * This functions creates the following sysfs symlinks.
822  *
823  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
824  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
825  *
826  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
827  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
828  *
829  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
830  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
831  *
832  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
833  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
834  * lifetime of these symlinks.
835  *
836  * CONTEXT:
837  * Might sleep.
838  *
839  * RETURNS:
840  * 0 on success, -errno on failure.
841  */
842 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
843 {
844         struct bd_holder_disk *holder;
845         int ret = 0;
846
847         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
848
849         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
850
851         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
852         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
853                 goto out_unlock;
854
855         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
856         if (holder) {
857                 holder->refcnt++;
858                 goto out_unlock;
859         }
860
861         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
862         if (!holder) {
863                 ret = -ENOMEM;
864                 goto out_unlock;
865         }
866
867         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
868         holder->disk = disk;
869         holder->refcnt = 1;
870
871         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
872         if (ret)
873                 goto out_free;
874
875         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
876         if (ret)
877                 goto out_del;
878         /*
879          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
880          * the holder directory.  Hold on to it.
881          */
882         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
883
884         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
885         goto out_unlock;
886
887 out_del:
888         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
889 out_free:
890         kfree(holder);
891 out_unlock:
892         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
893         return ret;
894 }
895 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
896
897 /**
898  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
899  * @bdev: the calimed slave bdev
900  * @disk: the holding disk
901  *
902  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
903  *
904  * CONTEXT:
905  * Might sleep.
906  */
907 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
908 {
909         struct bd_holder_disk *holder;
910
911         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
912
913         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
914
915         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
916                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
917                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
918                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
919                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
920                 list_del_init(&holder->list);
921                 kfree(holder);
922         }
923
924         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
925 }
926 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
927 #endif
928
929 /**
930  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
931  *
932  * @bdev:      struct block device to be flushed
933  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
934  *
935  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
936  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
937  * resize.
938  */
939 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
940 {
941         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
942                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
943
944                 if (bdev->bd_disk)
945                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
946                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
947                        "resized disk %s\n", name);
948         }
949
950         if (!bdev->bd_disk)
951                 return;
952         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
953                 bdev->bd_invalidated = 1;
954 }
955
956 /**
957  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
958  * @disk: struct gendisk to check
959  * @bdev: struct bdev to adjust.
960  *
961  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
962  * and adjusts it if it differs.
963  */
964 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
965 {
966         loff_t disk_size, bdev_size;
967
968         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
969         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
970         if (disk_size != bdev_size) {
971                 char name[BDEVNAME_SIZE];
972
973                 disk_name(disk, 0, name);
974                 printk(KERN_INFO
975                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
976                        name, bdev_size, disk_size);
977                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
978                 flush_disk(bdev, false);
979         }
980 }
981 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
982
983 /**
984  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
985  * @disk: struct gendisk to be revalidated
986  *
987  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
988  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
989  * for all revalidate_disk operations.
990  */
991 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
992 {
993         struct block_device *bdev;
994         int ret = 0;
995
996         if (disk->fops->revalidate_disk)
997                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
998
999         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1000         if (!bdev)
1001                 return ret;
1002
1003         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1004         check_disk_size_change(disk, bdev);
1005         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1006         bdput(bdev);
1007         return ret;
1008 }
1009 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1010
1011 /*
1012  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1013  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1014  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1015  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1016  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1017  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1018  * to lose :-)
1019  */
1020 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1021 {
1022         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1023         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1024         unsigned int events;
1025
1026         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1027                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1028         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1029                 return 0;
1030
1031         flush_disk(bdev, true);
1032         if (bdops->revalidate_disk)
1033                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1034         return 1;
1035 }
1036
1037 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1038
1039 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1040 {
1041         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1042
1043         bdev->bd_inode->i_size = size;
1044         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1045                 if (size & bsize)
1046                         break;
1047                 bsize <<= 1;
1048         }
1049         bdev->bd_block_size = bsize;
1050         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1051 }
1052 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1053
1054 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1055
1056 /*
1057  * bd_mutex locking:
1058  *
1059  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1060  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1061  */
1062
1063 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1064 {
1065         struct gendisk *disk;
1066         int ret;
1067         int partno;
1068         int perm = 0;
1069
1070         if (mode & FMODE_READ)
1071                 perm |= MAY_READ;
1072         if (mode & FMODE_WRITE)
1073                 perm |= MAY_WRITE;
1074         /*
1075          * hooks: /n/, see "layering violations".
1076          */
1077         if (!for_part) {
1078                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1079                 if (ret != 0) {
1080                         bdput(bdev);
1081                         return ret;
1082                 }
1083         }
1084
1085  restart:
1086
1087         ret = -ENXIO;
1088         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1089         if (!disk)
1090                 goto out;
1091
1092         disk_block_events(disk);
1093         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1094         if (!bdev->bd_openers) {
1095                 bdev->bd_disk = disk;
1096                 bdev->bd_contains = bdev;
1097                 if (!partno) {
1098                         struct backing_dev_info *bdi;
1099
1100                         ret = -ENXIO;
1101                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1102                         if (!bdev->bd_part)
1103                                 goto out_clear;
1104
1105                         ret = 0;
1106                         if (disk->fops->open) {
1107                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1108                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1109                                         /* Lost a race with 'disk' being
1110                                          * deleted, try again.
1111                                          * See md.c
1112                                          */
1113                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1114                                         bdev->bd_part = NULL;
1115                                         bdev->bd_disk = NULL;
1116                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1117                                         disk_unblock_events(disk);
1118                                         module_put(disk->fops->owner);
1119                                         put_disk(disk);
1120                                         goto restart;
1121                                 }
1122                         }
1123                         /*
1124                          * If the device is invalidated, rescan partition
1125                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1126                          * The latter is necessary to prevent ghost
1127                          * partitions on a removed medium.
1128                          */
1129                         if (bdev->bd_invalidated && (!ret || ret == -ENOMEDIUM))
1130                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1131                         if (ret)
1132                                 goto out_clear;
1133
1134                         if (!bdev->bd_openers) {
1135                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1136                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1137                                 if (bdi == NULL)
1138                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1139                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1140                         }
1141                 } else {
1142                         struct block_device *whole;
1143                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1144                         ret = -ENOMEM;
1145                         if (!whole)
1146                                 goto out_clear;
1147                         BUG_ON(for_part);
1148                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1149                         if (ret)
1150                                 goto out_clear;
1151                         bdev->bd_contains = whole;
1152                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1153                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1154                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1155                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1156                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1157                                 ret = -ENXIO;
1158                                 goto out_clear;
1159                         }
1160                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1161                 }
1162         } else {
1163                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1164                         ret = 0;
1165                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1166                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1167                         /* the same as first opener case, read comment there */
1168                         if (bdev->bd_invalidated && (!ret || ret == -ENOMEDIUM))
1169                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1170                         if (ret)
1171                                 goto out_unlock_bdev;
1172                 }
1173                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1174                 module_put(disk->fops->owner);
1175                 put_disk(disk);
1176         }
1177         bdev->bd_openers++;
1178         if (for_part)
1179                 bdev->bd_part_count++;
1180         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1181         disk_unblock_events(disk);
1182         return 0;
1183
1184  out_clear:
1185         disk_put_part(bdev->bd_part);
1186         bdev->bd_disk = NULL;
1187         bdev->bd_part = NULL;
1188         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1189         if (bdev != bdev->bd_contains)
1190                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1191         bdev->bd_contains = NULL;
1192  out_unlock_bdev:
1193         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1194         disk_unblock_events(disk);
1195         module_put(disk->fops->owner);
1196         put_disk(disk);
1197  out:
1198         bdput(bdev);
1199
1200         return ret;
1201 }
1202
1203 /**
1204  * blkdev_get - open a block device
1205  * @bdev: block_device to open
1206  * @mode: FMODE_* mask
1207  * @holder: exclusive holder identifier
1208  *
1209  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1210  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1211  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1212  *
1213  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1214  * @bdev is put.
1215  *
1216  * CONTEXT:
1217  * Might sleep.
1218  *
1219  * RETURNS:
1220  * 0 on success, -errno on failure.
1221  */
1222 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1223 {
1224         struct block_device *whole = NULL;
1225         int res;
1226
1227         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1228
1229         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1230                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1231                 if (IS_ERR(whole)) {
1232                         bdput(bdev);
1233                         return PTR_ERR(whole);
1234                 }
1235         }
1236
1237         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1238
1239         if (whole) {
1240                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1241
1242                 /* finish claiming */
1243                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1244                 spin_lock(&bdev_lock);
1245
1246                 if (!res) {
1247                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1248                         /*
1249                          * Note that for a whole device bd_holders
1250                          * will be incremented twice, and bd_holder
1251                          * will be set to bd_may_claim before being
1252                          * set to holder
1253                          */
1254                         whole->bd_holders++;
1255                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1256                         bdev->bd_holders++;
1257                         bdev->bd_holder = holder;
1258                 }
1259
1260                 /* tell others that we're done */
1261                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1262                 whole->bd_claiming = NULL;
1263                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1264
1265                 spin_unlock(&bdev_lock);
1266
1267                 /*
1268                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1269                  * write holder makes the write_holder state stick until
1270                  * all are released.  This is good enough and tracking
1271                  * individual writeable reference is too fragile given the
1272                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1273                  */
1274                 if ((disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE) &&
1275                     !res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder) {
1276                         bdev->bd_write_holder = true;
1277                         disk_block_events(disk);
1278                 }
1279
1280                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1281                 bdput(whole);
1282         }
1283
1284         return res;
1285 }
1286 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1287
1288 /**
1289  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1290  * @path: path to the block device to open
1291  * @mode: FMODE_* mask
1292  * @holder: exclusive holder identifier
1293  *
1294  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1295  * and @holder are identical to blkdev_get().
1296  *
1297  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1298  *
1299  * CONTEXT:
1300  * Might sleep.
1301  *
1302  * RETURNS:
1303  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1304  */
1305 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1306                                         void *holder)
1307 {
1308         struct block_device *bdev;
1309         int err;
1310
1311         bdev = lookup_bdev(path);
1312         if (IS_ERR(bdev))
1313                 return bdev;
1314
1315         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1316         if (err)
1317                 return ERR_PTR(err);
1318
1319         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1320                 blkdev_put(bdev, mode);
1321                 return ERR_PTR(-EACCES);
1322         }
1323
1324         return bdev;
1325 }
1326 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1327
1328 /**
1329  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1330  * @dev: device number of block device to open
1331  * @mode: FMODE_* mask
1332  * @holder: exclusive holder identifier
1333  *
1334  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1335  * @holder are identical to blkdev_get().
1336  *
1337  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1338  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1339  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1340  * ever need it - reconsider your API.
1341  *
1342  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1343  *
1344  * CONTEXT:
1345  * Might sleep.
1346  *
1347  * RETURNS:
1348  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1349  */
1350 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1351 {
1352         struct block_device *bdev;
1353         int err;
1354
1355         bdev = bdget(dev);
1356         if (!bdev)
1357                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1358
1359         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1360         if (err)
1361                 return ERR_PTR(err);
1362
1363         return bdev;
1364 }
1365 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1366
1367 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1368 {
1369         struct block_device *bdev;
1370
1371         /*
1372          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1373          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1374          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1375          * during an unstable branch.
1376          */
1377         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1378
1379         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1380                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1381         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1382                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1383         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1384                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1385
1386         bdev = bd_acquire(inode);
1387         if (bdev == NULL)
1388                 return -ENOMEM;
1389
1390         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1391
1392         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1393 }
1394
1395 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1396 {
1397         int ret = 0;
1398         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1399         struct block_device *victim = NULL;
1400
1401         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1402         if (for_part)
1403                 bdev->bd_part_count--;
1404
1405         if (!--bdev->bd_openers) {
1406                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1407                 sync_blockdev(bdev);
1408                 kill_bdev(bdev);
1409         }
1410         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1411                 if (disk->fops->release)
1412                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1413         }
1414         if (!bdev->bd_openers) {
1415                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1416
1417                 put_disk(disk);
1418                 module_put(owner);
1419                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1420                 bdev->bd_part = NULL;
1421                 bdev->bd_disk = NULL;
1422                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1423                                         &default_backing_dev_info);
1424                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1425                         victim = bdev->bd_contains;
1426                 bdev->bd_contains = NULL;
1427         }
1428         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1429         bdput(bdev);
1430         if (victim)
1431                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1432         return ret;
1433 }
1434
1435 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1436 {
1437         if (mode & FMODE_EXCL) {
1438                 bool bdev_free;
1439
1440                 /*
1441                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1442                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1443                  * synchronize disk_holder unlinking.
1444                  */
1445                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1446                 spin_lock(&bdev_lock);
1447
1448                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1449                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1450
1451                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1452                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1453                         bdev->bd_holder = NULL;
1454                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1455                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1456
1457                 spin_unlock(&bdev_lock);
1458
1459                 /*
1460                  * If this was the last claim, remove holder link and
1461                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1462                  */
1463                 if (bdev_free) {
1464                         if (bdev->bd_write_holder) {
1465                                 disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1466                                 disk_check_events(bdev->bd_disk);
1467                                 bdev->bd_write_holder = false;
1468                         }
1469                 }
1470
1471                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1472         }
1473
1474         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1475 }
1476 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1477
1478 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1479 {
1480         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1481
1482         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1483 }
1484
1485 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1486 {
1487         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1488         fmode_t mode = file->f_mode;
1489
1490         /*
1491          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1492          * to updated it before every ioctl.
1493          */
1494         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1495                 mode |= FMODE_NDELAY;
1496         else
1497                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1498
1499         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1504  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1505  *
1506  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1507  * use.
1508  */
1509 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1510                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1511 {
1512         struct file *file = iocb->ki_filp;
1513         ssize_t ret;
1514
1515         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1516
1517         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1518         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1519                 ssize_t err;
1520
1521                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1522                 if (err < 0 && ret > 0)
1523                         ret = err;
1524         }
1525         return ret;
1526 }
1527 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1528
1529 /*
1530  * Try to release a page associated with block device when the system
1531  * is under memory pressure.
1532  */
1533 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1534 {
1535         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1536
1537         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1538                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1539
1540         return try_to_free_buffers(page);
1541 }
1542
1543 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1544         .readpage       = blkdev_readpage,
1545         .writepage      = blkdev_writepage,
1546         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1547         .write_end      = blkdev_write_end,
1548         .writepages     = generic_writepages,
1549         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1550         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1551 };
1552
1553 const struct file_operations def_blk_fops = {
1554         .open           = blkdev_open,
1555         .release        = blkdev_close,
1556         .llseek         = block_llseek,
1557         .read           = do_sync_read,
1558         .write          = do_sync_write,
1559         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1560         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1561         .mmap           = generic_file_mmap,
1562         .fsync          = blkdev_fsync,
1563         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1564 #ifdef CONFIG_COMPAT
1565         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1566 #endif
1567         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1568         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1569 };
1570
1571 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1572 {
1573         int res;
1574         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1575         set_fs(KERNEL_DS);
1576         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1577         set_fs(old_fs);
1578         return res;
1579 }
1580
1581 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1582
1583 /**
1584  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1585  * @pathname:   special file representing the block device
1586  *
1587  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1588  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1589  * otherwise.
1590  */
1591 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1592 {
1593         struct block_device *bdev;
1594         struct inode *inode;
1595         struct path path;
1596         int error;
1597
1598         if (!pathname || !*pathname)
1599                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1600
1601         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1602         if (error)
1603                 return ERR_PTR(error);
1604
1605         inode = path.dentry->d_inode;
1606         error = -ENOTBLK;
1607         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1608                 goto fail;
1609         error = -EACCES;
1610         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1611                 goto fail;
1612         error = -ENOMEM;
1613         bdev = bd_acquire(inode);
1614         if (!bdev)
1615                 goto fail;
1616 out:
1617         path_put(&path);
1618         return bdev;
1619 fail:
1620         bdev = ERR_PTR(error);
1621         goto out;
1622 }
1623 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1624
1625 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1626 {
1627         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1628         int res = 0;
1629
1630         if (sb) {
1631                 /*
1632                  * no need to lock the super, get_super holds the
1633                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1634                  * under us (->put_super runs with the write lock
1635                  * hold).
1636                  */
1637                 shrink_dcache_sb(sb);
1638                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1639                 drop_super(sb);
1640         }
1641         invalidate_bdev(bdev);
1642         return res;
1643 }
1644 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);