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