writeback: split inode_wb_list_lock into bdi_writeback.list_lock
[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         switch (origin) {
363                 case 2:
364                         offset += size;
365                         break;
366                 case 1:
367                         offset += file->f_pos;
368         }
369         retval = -EINVAL;
370         if (offset >= 0 && offset <= size) {
371                 if (offset != file->f_pos) {
372                         file->f_pos = offset;
373                 }
374                 retval = offset;
375         }
376         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
377         return retval;
378 }
379         
380 int blkdev_fsync(struct file *filp, int datasync)
381 {
382         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
383         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
384         int error;
385
386         /*
387          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
388          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
389          * O_SYNC writers to a block device.
390          */
391         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
392
393         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
394         if (error == -EOPNOTSUPP)
395                 error = 0;
396
397         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
398
399         return error;
400 }
401 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
402
403 /*
404  * pseudo-fs
405  */
406
407 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
408 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
409
410 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
411 {
412         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
413         if (!ei)
414                 return NULL;
415         return &ei->vfs_inode;
416 }
417
418 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
419 {
420         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
421         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
422
423         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
424         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
425 }
426
427 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
428 {
429         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
430 }
431
432 static void init_once(void *foo)
433 {
434         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
435         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
436
437         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
438         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
439         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
440         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
441 #ifdef CONFIG_SYSFS
442         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
443 #endif
444         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
445         /* Initialize mutex for freeze. */
446         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
447 }
448
449 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
450 {
451         list_del_init(&inode->i_devices);
452         inode->i_bdev = NULL;
453         inode->i_mapping = &inode->i_data;
454 }
455
456 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
457 {
458         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
459         struct list_head *p;
460         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
461         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
462         end_writeback(inode);
463         spin_lock(&bdev_lock);
464         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
465                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
466         }
467         list_del_init(&bdev->bd_list);
468         spin_unlock(&bdev_lock);
469 }
470
471 static const struct super_operations bdev_sops = {
472         .statfs = simple_statfs,
473         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
474         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
475         .drop_inode = generic_delete_inode,
476         .evict_inode = bdev_evict_inode,
477 };
478
479 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
480         int flags, const char *dev_name, void *data)
481 {
482         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, 0x62646576);
483 }
484
485 static struct file_system_type bd_type = {
486         .name           = "bdev",
487         .mount          = bd_mount,
488         .kill_sb        = kill_anon_super,
489 };
490
491 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
492
493 void __init bdev_cache_init(void)
494 {
495         int err;
496         struct vfsmount *bd_mnt;
497
498         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
499                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
500                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
501                         init_once);
502         err = register_filesystem(&bd_type);
503         if (err)
504                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
505         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
506         if (IS_ERR(bd_mnt))
507                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
508         /*
509          * This vfsmount structure is only used to obtain the
510          * blockdev_superblock, so tell kmemleak not to report it.
511          */
512         kmemleak_not_leak(bd_mnt);
513         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
514 }
515
516 /*
517  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
518  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
519  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
520  */
521 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
522 {
523         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
524 }
525
526 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
527 {
528         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
529 }
530
531 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
532 {
533         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
534         return 0;
535 }
536
537 static LIST_HEAD(all_bdevs);
538
539 struct block_device *bdget(dev_t dev)
540 {
541         struct block_device *bdev;
542         struct inode *inode;
543
544         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
545                         bdev_test, bdev_set, &dev);
546
547         if (!inode)
548                 return NULL;
549
550         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
551
552         if (inode->i_state & I_NEW) {
553                 bdev->bd_contains = NULL;
554                 bdev->bd_inode = inode;
555                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
556                 bdev->bd_part_count = 0;
557                 bdev->bd_invalidated = 0;
558                 inode->i_mode = S_IFBLK;
559                 inode->i_rdev = dev;
560                 inode->i_bdev = bdev;
561                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
562                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
563                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
564                 spin_lock(&bdev_lock);
565                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
566                 spin_unlock(&bdev_lock);
567                 unlock_new_inode(inode);
568         }
569         return bdev;
570 }
571
572 EXPORT_SYMBOL(bdget);
573
574 /**
575  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
576  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
577  */
578 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
579 {
580         ihold(bdev->bd_inode);
581         return bdev;
582 }
583
584 long nr_blockdev_pages(void)
585 {
586         struct block_device *bdev;
587         long ret = 0;
588         spin_lock(&bdev_lock);
589         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
590                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
591         }
592         spin_unlock(&bdev_lock);
593         return ret;
594 }
595
596 void bdput(struct block_device *bdev)
597 {
598         iput(bdev->bd_inode);
599 }
600
601 EXPORT_SYMBOL(bdput);
602  
603 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
604 {
605         struct block_device *bdev;
606
607         spin_lock(&bdev_lock);
608         bdev = inode->i_bdev;
609         if (bdev) {
610                 ihold(bdev->bd_inode);
611                 spin_unlock(&bdev_lock);
612                 return bdev;
613         }
614         spin_unlock(&bdev_lock);
615
616         bdev = bdget(inode->i_rdev);
617         if (bdev) {
618                 spin_lock(&bdev_lock);
619                 if (!inode->i_bdev) {
620                         /*
621                          * We take an additional reference to bd_inode,
622                          * and it's released in clear_inode() of inode.
623                          * So, we can access it via ->i_mapping always
624                          * without igrab().
625                          */
626                         ihold(bdev->bd_inode);
627                         inode->i_bdev = bdev;
628                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
629                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
630                 }
631                 spin_unlock(&bdev_lock);
632         }
633         return bdev;
634 }
635
636 /* Call when you free inode */
637
638 void bd_forget(struct inode *inode)
639 {
640         struct block_device *bdev = NULL;
641
642         spin_lock(&bdev_lock);
643         if (inode->i_bdev) {
644                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
645                         bdev = inode->i_bdev;
646                 __bd_forget(inode);
647         }
648         spin_unlock(&bdev_lock);
649
650         if (bdev)
651                 iput(bdev->bd_inode);
652 }
653
654 /**
655  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
656  * @bdev: block device of interest
657  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
658  * @holder: holder trying to claim @bdev
659  *
660  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
661  *
662  * CONTEXT:
663  * spin_lock(&bdev_lock).
664  *
665  * RETURNS:
666  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
667  */
668 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
669                          void *holder)
670 {
671         if (bdev->bd_holder == holder)
672                 return true;     /* already a holder */
673         else if (bdev->bd_holder != NULL)
674                 return false;    /* held by someone else */
675         else if (bdev->bd_contains == bdev)
676                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
677
678         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
679                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
680         else if (whole->bd_holder != NULL)
681                 return false;    /* is a partition of a held device */
682         else
683                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
684 }
685
686 /**
687  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
688  * @bdev: block device of interest
689  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
690  * @holder: holder trying to claim @bdev
691  *
692  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
693  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
694  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
695  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
696  *
697  * CONTEXT:
698  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
699  * it multiple times.
700  *
701  * RETURNS:
702  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
703  */
704 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
705                                struct block_device *whole, void *holder)
706 {
707 retry:
708         /* if someone else claimed, fail */
709         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
710                 return -EBUSY;
711
712         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
713         if (whole->bd_claiming) {
714                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
715                 DEFINE_WAIT(wait);
716
717                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
718                 spin_unlock(&bdev_lock);
719                 schedule();
720                 finish_wait(wq, &wait);
721                 spin_lock(&bdev_lock);
722                 goto retry;
723         }
724
725         /* yay, all mine */
726         return 0;
727 }
728
729 /**
730  * bd_start_claiming - start claiming a block device
731  * @bdev: block device of interest
732  * @holder: holder trying to claim @bdev
733  *
734  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
735  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
736  * successful call to this function must be matched with a call to
737  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
738  * fail).
739  *
740  * This function is used to gain exclusive access to the block device
741  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
742  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
743  * access but may subsequently fail.
744  *
745  * CONTEXT:
746  * Might sleep.
747  *
748  * RETURNS:
749  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
750  * value on failure.
751  */
752 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
753                                               void *holder)
754 {
755         struct gendisk *disk;
756         struct block_device *whole;
757         int partno, err;
758
759         might_sleep();
760
761         /*
762          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
763          * and grab the outer block device the hard way.
764          */
765         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
766         if (!disk)
767                 return ERR_PTR(-ENXIO);
768
769         whole = bdget_disk(disk, 0);
770         module_put(disk->fops->owner);
771         put_disk(disk);
772         if (!whole)
773                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
774
775         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
776         spin_lock(&bdev_lock);
777
778         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
779         if (err == 0) {
780                 whole->bd_claiming = holder;
781                 spin_unlock(&bdev_lock);
782                 return whole;
783         } else {
784                 spin_unlock(&bdev_lock);
785                 bdput(whole);
786                 return ERR_PTR(err);
787         }
788 }
789
790 #ifdef CONFIG_SYSFS
791 struct bd_holder_disk {
792         struct list_head        list;
793         struct gendisk          *disk;
794         int                     refcnt;
795 };
796
797 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
798                                                   struct gendisk *disk)
799 {
800         struct bd_holder_disk *holder;
801
802         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
803                 if (holder->disk == disk)
804                         return holder;
805         return NULL;
806 }
807
808 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
809 {
810         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
811 }
812
813 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
814 {
815         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
816 }
817
818 /**
819  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
820  * @bdev: the claimed slave bdev
821  * @disk: the holding disk
822  *
823  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
824  *
825  * This functions creates the following sysfs symlinks.
826  *
827  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
828  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
829  *
830  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
831  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
832  *
833  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
834  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
835  *
836  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
837  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
838  * lifetime of these symlinks.
839  *
840  * CONTEXT:
841  * Might sleep.
842  *
843  * RETURNS:
844  * 0 on success, -errno on failure.
845  */
846 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
847 {
848         struct bd_holder_disk *holder;
849         int ret = 0;
850
851         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
852
853         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
854
855         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
856         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
857                 goto out_unlock;
858
859         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
860         if (holder) {
861                 holder->refcnt++;
862                 goto out_unlock;
863         }
864
865         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
866         if (!holder) {
867                 ret = -ENOMEM;
868                 goto out_unlock;
869         }
870
871         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
872         holder->disk = disk;
873         holder->refcnt = 1;
874
875         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
876         if (ret)
877                 goto out_free;
878
879         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
880         if (ret)
881                 goto out_del;
882         /*
883          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
884          * the holder directory.  Hold on to it.
885          */
886         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
887
888         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
889         goto out_unlock;
890
891 out_del:
892         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
893 out_free:
894         kfree(holder);
895 out_unlock:
896         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
897         return ret;
898 }
899 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
900
901 /**
902  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
903  * @bdev: the calimed slave bdev
904  * @disk: the holding disk
905  *
906  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
907  *
908  * CONTEXT:
909  * Might sleep.
910  */
911 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
912 {
913         struct bd_holder_disk *holder;
914
915         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
916
917         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
918
919         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
920                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
921                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
922                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
923                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
924                 list_del_init(&holder->list);
925                 kfree(holder);
926         }
927
928         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
929 }
930 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
931 #endif
932
933 /**
934  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
935  *
936  * @bdev:      struct block device to be flushed
937  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
938  *
939  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
940  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
941  * resize.
942  */
943 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
944 {
945         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
946                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
947
948                 if (bdev->bd_disk)
949                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
950                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
951                        "resized disk %s\n", name);
952         }
953
954         if (!bdev->bd_disk)
955                 return;
956         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
957                 bdev->bd_invalidated = 1;
958 }
959
960 /**
961  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
962  * @disk: struct gendisk to check
963  * @bdev: struct bdev to adjust.
964  *
965  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
966  * and adjusts it if it differs.
967  */
968 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
969 {
970         loff_t disk_size, bdev_size;
971
972         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
973         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
974         if (disk_size != bdev_size) {
975                 char name[BDEVNAME_SIZE];
976
977                 disk_name(disk, 0, name);
978                 printk(KERN_INFO
979                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
980                        name, bdev_size, disk_size);
981                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
982                 flush_disk(bdev, false);
983         }
984 }
985 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
986
987 /**
988  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
989  * @disk: struct gendisk to be revalidated
990  *
991  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
992  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
993  * for all revalidate_disk operations.
994  */
995 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
996 {
997         struct block_device *bdev;
998         int ret = 0;
999
1000         if (disk->fops->revalidate_disk)
1001                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1002
1003         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1004         if (!bdev)
1005                 return ret;
1006
1007         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1008         check_disk_size_change(disk, bdev);
1009         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1010         bdput(bdev);
1011         return ret;
1012 }
1013 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1014
1015 /*
1016  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1017  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1018  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1019  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1020  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1021  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1022  * to lose :-)
1023  */
1024 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1025 {
1026         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1027         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1028         unsigned int events;
1029
1030         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1031                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1032         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1033                 return 0;
1034
1035         flush_disk(bdev, true);
1036         if (bdops->revalidate_disk)
1037                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1038         return 1;
1039 }
1040
1041 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1042
1043 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1044 {
1045         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1046
1047         bdev->bd_inode->i_size = size;
1048         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1049                 if (size & bsize)
1050                         break;
1051                 bsize <<= 1;
1052         }
1053         bdev->bd_block_size = bsize;
1054         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1055 }
1056 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1057
1058 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1059
1060 /*
1061  * bd_mutex locking:
1062  *
1063  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1064  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1065  */
1066
1067 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1068 {
1069         struct gendisk *disk;
1070         int ret;
1071         int partno;
1072         int perm = 0;
1073
1074         if (mode & FMODE_READ)
1075                 perm |= MAY_READ;
1076         if (mode & FMODE_WRITE)
1077                 perm |= MAY_WRITE;
1078         /*
1079          * hooks: /n/, see "layering violations".
1080          */
1081         if (!for_part) {
1082                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1083                 if (ret != 0) {
1084                         bdput(bdev);
1085                         return ret;
1086                 }
1087         }
1088
1089  restart:
1090
1091         ret = -ENXIO;
1092         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1093         if (!disk)
1094                 goto out;
1095
1096         disk_block_events(disk);
1097         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1098         if (!bdev->bd_openers) {
1099                 bdev->bd_disk = disk;
1100                 bdev->bd_contains = bdev;
1101                 if (!partno) {
1102                         struct backing_dev_info *bdi;
1103
1104                         ret = -ENXIO;
1105                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1106                         if (!bdev->bd_part)
1107                                 goto out_clear;
1108
1109                         ret = 0;
1110                         if (disk->fops->open) {
1111                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1112                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1113                                         /* Lost a race with 'disk' being
1114                                          * deleted, try again.
1115                                          * See md.c
1116                                          */
1117                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1118                                         bdev->bd_part = NULL;
1119                                         bdev->bd_disk = NULL;
1120                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1121                                         disk_unblock_events(disk);
1122                                         module_put(disk->fops->owner);
1123                                         put_disk(disk);
1124                                         goto restart;
1125                                 }
1126                         }
1127
1128                         if (!ret && !bdev->bd_openers) {
1129                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1130                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1131                                 if (bdi == NULL)
1132                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1133                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1134                         }
1135
1136                         /*
1137                          * If the device is invalidated, rescan partition
1138                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1139                          * The latter is necessary to prevent ghost
1140                          * partitions on a removed medium.
1141                          */
1142                         if (bdev->bd_invalidated && (!ret || ret == -ENOMEDIUM))
1143                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1144                         if (ret)
1145                                 goto out_clear;
1146                 } else {
1147                         struct block_device *whole;
1148                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1149                         ret = -ENOMEM;
1150                         if (!whole)
1151                                 goto out_clear;
1152                         BUG_ON(for_part);
1153                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1154                         if (ret)
1155                                 goto out_clear;
1156                         bdev->bd_contains = whole;
1157                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1158                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1159                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1160                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1161                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1162                                 ret = -ENXIO;
1163                                 goto out_clear;
1164                         }
1165                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1166                 }
1167         } else {
1168                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1169                         ret = 0;
1170                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1171                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1172                         /* the same as first opener case, read comment there */
1173                         if (bdev->bd_invalidated && (!ret || ret == -ENOMEDIUM))
1174                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1175                         if (ret)
1176                                 goto out_unlock_bdev;
1177                 }
1178                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1179                 module_put(disk->fops->owner);
1180                 put_disk(disk);
1181         }
1182         bdev->bd_openers++;
1183         if (for_part)
1184                 bdev->bd_part_count++;
1185         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1186         disk_unblock_events(disk);
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         disk_unblock_events(disk);
1200         module_put(disk->fops->owner);
1201         put_disk(disk);
1202  out:
1203         bdput(bdev);
1204
1205         return ret;
1206 }
1207
1208 /**
1209  * blkdev_get - open a block device
1210  * @bdev: block_device to open
1211  * @mode: FMODE_* mask
1212  * @holder: exclusive holder identifier
1213  *
1214  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1215  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1216  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1217  *
1218  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1219  * @bdev is put.
1220  *
1221  * CONTEXT:
1222  * Might sleep.
1223  *
1224  * RETURNS:
1225  * 0 on success, -errno on failure.
1226  */
1227 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1228 {
1229         struct block_device *whole = NULL;
1230         int res;
1231
1232         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1233
1234         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1235                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1236                 if (IS_ERR(whole)) {
1237                         bdput(bdev);
1238                         return PTR_ERR(whole);
1239                 }
1240         }
1241
1242         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1243
1244         if (whole) {
1245                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1246
1247                 /* finish claiming */
1248                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1249                 spin_lock(&bdev_lock);
1250
1251                 if (!res) {
1252                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1253                         /*
1254                          * Note that for a whole device bd_holders
1255                          * will be incremented twice, and bd_holder
1256                          * will be set to bd_may_claim before being
1257                          * set to holder
1258                          */
1259                         whole->bd_holders++;
1260                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1261                         bdev->bd_holders++;
1262                         bdev->bd_holder = holder;
1263                 }
1264
1265                 /* tell others that we're done */
1266                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1267                 whole->bd_claiming = NULL;
1268                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1269
1270                 spin_unlock(&bdev_lock);
1271
1272                 /*
1273                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1274                  * write holder makes the write_holder state stick until
1275                  * all are released.  This is good enough and tracking
1276                  * individual writeable reference is too fragile given the
1277                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1278                  */
1279                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1280                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1281                         bdev->bd_write_holder = true;
1282                         disk_block_events(disk);
1283                 }
1284
1285                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1286                 bdput(whole);
1287         }
1288
1289         return res;
1290 }
1291 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1292
1293 /**
1294  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1295  * @path: path to the block device to open
1296  * @mode: FMODE_* mask
1297  * @holder: exclusive holder identifier
1298  *
1299  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1300  * and @holder are identical to blkdev_get().
1301  *
1302  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1303  *
1304  * CONTEXT:
1305  * Might sleep.
1306  *
1307  * RETURNS:
1308  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1309  */
1310 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1311                                         void *holder)
1312 {
1313         struct block_device *bdev;
1314         int err;
1315
1316         bdev = lookup_bdev(path);
1317         if (IS_ERR(bdev))
1318                 return bdev;
1319
1320         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1321         if (err)
1322                 return ERR_PTR(err);
1323
1324         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1325                 blkdev_put(bdev, mode);
1326                 return ERR_PTR(-EACCES);
1327         }
1328
1329         return bdev;
1330 }
1331 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1332
1333 /**
1334  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1335  * @dev: device number of block device to open
1336  * @mode: FMODE_* mask
1337  * @holder: exclusive holder identifier
1338  *
1339  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1340  * @holder are identical to blkdev_get().
1341  *
1342  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1343  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1344  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1345  * ever need it - reconsider your API.
1346  *
1347  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1348  *
1349  * CONTEXT:
1350  * Might sleep.
1351  *
1352  * RETURNS:
1353  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1354  */
1355 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1356 {
1357         struct block_device *bdev;
1358         int err;
1359
1360         bdev = bdget(dev);
1361         if (!bdev)
1362                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1363
1364         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1365         if (err)
1366                 return ERR_PTR(err);
1367
1368         return bdev;
1369 }
1370 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1371
1372 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1373 {
1374         struct block_device *bdev;
1375
1376         /*
1377          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1378          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1379          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1380          * during an unstable branch.
1381          */
1382         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1383
1384         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1385                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1386         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1387                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1388         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1389                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1390
1391         bdev = bd_acquire(inode);
1392         if (bdev == NULL)
1393                 return -ENOMEM;
1394
1395         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1396
1397         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1398 }
1399
1400 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1401 {
1402         int ret = 0;
1403         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1404         struct block_device *victim = NULL;
1405
1406         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1407         if (for_part)
1408                 bdev->bd_part_count--;
1409
1410         if (!--bdev->bd_openers) {
1411                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1412                 sync_blockdev(bdev);
1413                 kill_bdev(bdev);
1414         }
1415         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1416                 if (disk->fops->release)
1417                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1418         }
1419         if (!bdev->bd_openers) {
1420                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1421
1422                 put_disk(disk);
1423                 module_put(owner);
1424                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1425                 bdev->bd_part = NULL;
1426                 bdev->bd_disk = NULL;
1427                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1428                                         &default_backing_dev_info);
1429                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1430                         victim = bdev->bd_contains;
1431                 bdev->bd_contains = NULL;
1432         }
1433         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1434         bdput(bdev);
1435         if (victim)
1436                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1437         return ret;
1438 }
1439
1440 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1441 {
1442         if (mode & FMODE_EXCL) {
1443                 bool bdev_free;
1444
1445                 /*
1446                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1447                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1448                  * synchronize disk_holder unlinking.
1449                  */
1450                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1451                 spin_lock(&bdev_lock);
1452
1453                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1454                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1455
1456                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1457                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1458                         bdev->bd_holder = NULL;
1459                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1460                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1461
1462                 spin_unlock(&bdev_lock);
1463
1464                 /*
1465                  * If this was the last claim, remove holder link and
1466                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1467                  */
1468                 if (bdev_free) {
1469                         if (bdev->bd_write_holder) {
1470                                 disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1471                                 disk_check_events(bdev->bd_disk);
1472                                 bdev->bd_write_holder = false;
1473                         }
1474                 }
1475
1476                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1477         }
1478
1479         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1480 }
1481 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1482
1483 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1484 {
1485         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1486
1487         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1488 }
1489
1490 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1491 {
1492         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1493         fmode_t mode = file->f_mode;
1494
1495         /*
1496          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1497          * to updated it before every ioctl.
1498          */
1499         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1500                 mode |= FMODE_NDELAY;
1501         else
1502                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1503
1504         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1505 }
1506
1507 /*
1508  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1509  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1510  *
1511  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1512  * use.
1513  */
1514 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1515                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1516 {
1517         struct file *file = iocb->ki_filp;
1518         ssize_t ret;
1519
1520         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1521
1522         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1523         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1524                 ssize_t err;
1525
1526                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1527                 if (err < 0 && ret > 0)
1528                         ret = err;
1529         }
1530         return ret;
1531 }
1532 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1533
1534 /*
1535  * Try to release a page associated with block device when the system
1536  * is under memory pressure.
1537  */
1538 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1539 {
1540         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1541
1542         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1543                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1544
1545         return try_to_free_buffers(page);
1546 }
1547
1548 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1549         .readpage       = blkdev_readpage,
1550         .writepage      = blkdev_writepage,
1551         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1552         .write_end      = blkdev_write_end,
1553         .writepages     = generic_writepages,
1554         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1555         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1556 };
1557
1558 const struct file_operations def_blk_fops = {
1559         .open           = blkdev_open,
1560         .release        = blkdev_close,
1561         .llseek         = block_llseek,
1562         .read           = do_sync_read,
1563         .write          = do_sync_write,
1564         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1565         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1566         .mmap           = generic_file_mmap,
1567         .fsync          = blkdev_fsync,
1568         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1569 #ifdef CONFIG_COMPAT
1570         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1571 #endif
1572         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1573         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1574 };
1575
1576 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1577 {
1578         int res;
1579         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1580         set_fs(KERNEL_DS);
1581         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1582         set_fs(old_fs);
1583         return res;
1584 }
1585
1586 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1587
1588 /**
1589  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1590  * @pathname:   special file representing the block device
1591  *
1592  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1593  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1594  * otherwise.
1595  */
1596 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1597 {
1598         struct block_device *bdev;
1599         struct inode *inode;
1600         struct path path;
1601         int error;
1602
1603         if (!pathname || !*pathname)
1604                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1605
1606         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1607         if (error)
1608                 return ERR_PTR(error);
1609
1610         inode = path.dentry->d_inode;
1611         error = -ENOTBLK;
1612         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1613                 goto fail;
1614         error = -EACCES;
1615         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1616                 goto fail;
1617         error = -ENOMEM;
1618         bdev = bd_acquire(inode);
1619         if (!bdev)
1620                 goto fail;
1621 out:
1622         path_put(&path);
1623         return bdev;
1624 fail:
1625         bdev = ERR_PTR(error);
1626         goto out;
1627 }
1628 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1629
1630 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1631 {
1632         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1633         int res = 0;
1634
1635         if (sb) {
1636                 /*
1637                  * no need to lock the super, get_super holds the
1638                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1639                  * under us (->put_super runs with the write lock
1640                  * hold).
1641                  */
1642                 shrink_dcache_sb(sb);
1643                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1644                 drop_super(sb);
1645         }
1646         invalidate_bdev(bdev);
1647         return res;
1648 }
1649 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);