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