[PATCH] slab: remove kmem_cache_t
[linux-3.10.git] / fs / block_dev.c
1 /*
2  *  linux/fs/block_dev.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
6  */
7
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/fcntl.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/kmod.h>
13 #include <linux/major.h>
14 #include <linux/smp_lock.h>
15 #include <linux/highmem.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/buffer_head.h>
20 #include <linux/writeback.h>
21 #include <linux/mpage.h>
22 #include <linux/mount.h>
23 #include <linux/uio.h>
24 #include <linux/namei.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include "internal.h"
27
28 struct bdev_inode {
29         struct block_device bdev;
30         struct inode vfs_inode;
31 };
32
33 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
34 {
35         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
36 }
37
38 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
39 {
40         return &BDEV_I(inode)->bdev;
41 }
42
43 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
44
45 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
46 {
47         sector_t retval = ~((sector_t)0);
48         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
49
50         if (sz) {
51                 unsigned int size = block_size(bdev);
52                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
53                 retval = (sz >> sizebits);
54         }
55         return retval;
56 }
57
58 /* Kill _all_ buffers, dirty or not.. */
59 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
60 {
61         invalidate_bdev(bdev, 1);
62         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
63 }       
64
65 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
66 {
67         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
68         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || (size & (size-1)))
69                 return -EINVAL;
70
71         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
72         if (size < bdev_hardsect_size(bdev))
73                 return -EINVAL;
74
75         /* Don't change the size if it is same as current */
76         if (bdev->bd_block_size != size) {
77                 sync_blockdev(bdev);
78                 bdev->bd_block_size = size;
79                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
80                 kill_bdev(bdev);
81         }
82         return 0;
83 }
84
85 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
86
87 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
88 {
89         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
90                 return 0;
91         /* If we get here, we know size is power of two
92          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
93         sb->s_blocksize = size;
94         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
95         return sb->s_blocksize;
96 }
97
98 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
99
100 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
101 {
102         int minsize = bdev_hardsect_size(sb->s_bdev);
103         if (size < minsize)
104                 size = minsize;
105         return sb_set_blocksize(sb, size);
106 }
107
108 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
109
110 static int
111 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
112                 struct buffer_head *bh, int create)
113 {
114         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
115                 if (create)
116                         return -EIO;
117
118                 /*
119                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
120                  * return a hole, they will have to call get_block again
121                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
122                  * time
123                  */
124                 return 0;
125         }
126         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
127         bh->b_blocknr = iblock;
128         set_buffer_mapped(bh);
129         return 0;
130 }
131
132 static int
133 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
134                 struct buffer_head *bh, int create)
135 {
136         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
137         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
138
139         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
140                 max_blocks = end_block - iblock;
141                 if ((long)max_blocks <= 0) {
142                         if (create)
143                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
144                         /*
145                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
146                          * a !buffer_mapped buffer
147                          */
148                         max_blocks = 0;
149                 }
150         }
151
152         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
153         bh->b_blocknr = iblock;
154         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
155         if (max_blocks)
156                 set_buffer_mapped(bh);
157         return 0;
158 }
159
160 static ssize_t
161 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
162                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
163 {
164         struct file *file = iocb->ki_filp;
165         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
166
167         return blockdev_direct_IO_no_locking(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode),
168                                 iov, offset, nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL);
169 }
170
171 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
172 {
173         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
174 }
175
176 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
177 {
178         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
179 }
180
181 static int blkdev_prepare_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from, unsigned to)
182 {
183         return block_prepare_write(page, from, to, blkdev_get_block);
184 }
185
186 static int blkdev_commit_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from, unsigned to)
187 {
188         return block_commit_write(page, from, to);
189 }
190
191 /*
192  * private llseek:
193  * for a block special file file->f_dentry->d_inode->i_size is zero
194  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
195  */
196 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
197 {
198         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
199         loff_t size;
200         loff_t retval;
201
202         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
203         size = i_size_read(bd_inode);
204
205         switch (origin) {
206                 case 2:
207                         offset += size;
208                         break;
209                 case 1:
210                         offset += file->f_pos;
211         }
212         retval = -EINVAL;
213         if (offset >= 0 && offset <= size) {
214                 if (offset != file->f_pos) {
215                         file->f_pos = offset;
216                 }
217                 retval = offset;
218         }
219         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
220         return retval;
221 }
222         
223 /*
224  *      Filp is never NULL; the only case when ->fsync() is called with
225  *      NULL first argument is nfsd_sync_dir() and that's not a directory.
226  */
227  
228 static int block_fsync(struct file *filp, struct dentry *dentry, int datasync)
229 {
230         return sync_blockdev(I_BDEV(filp->f_mapping->host));
231 }
232
233 /*
234  * pseudo-fs
235  */
236
237 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
238 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
239
240 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
241 {
242         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
243         if (!ei)
244                 return NULL;
245         return &ei->vfs_inode;
246 }
247
248 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
249 {
250         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
251
252         bdi->bdev.bd_inode_backing_dev_info = NULL;
253         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
254 }
255
256 static void init_once(void * foo, struct kmem_cache * cachep, unsigned long flags)
257 {
258         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
259         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
260
261         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
262             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
263         {
264                 memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
265                 mutex_init(&bdev->bd_mutex);
266                 mutex_init(&bdev->bd_mount_mutex);
267                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
268                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
269 #ifdef CONFIG_SYSFS
270                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
271 #endif
272                 inode_init_once(&ei->vfs_inode);
273         }
274 }
275
276 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
277 {
278         list_del_init(&inode->i_devices);
279         inode->i_bdev = NULL;
280         inode->i_mapping = &inode->i_data;
281 }
282
283 static void bdev_clear_inode(struct inode *inode)
284 {
285         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
286         struct list_head *p;
287         spin_lock(&bdev_lock);
288         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
289                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
290         }
291         list_del_init(&bdev->bd_list);
292         spin_unlock(&bdev_lock);
293 }
294
295 static struct super_operations bdev_sops = {
296         .statfs = simple_statfs,
297         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
298         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
299         .drop_inode = generic_delete_inode,
300         .clear_inode = bdev_clear_inode,
301 };
302
303 static int bd_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
304         int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
305 {
306         return get_sb_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576, mnt);
307 }
308
309 static struct file_system_type bd_type = {
310         .name           = "bdev",
311         .get_sb         = bd_get_sb,
312         .kill_sb        = kill_anon_super,
313 };
314
315 static struct vfsmount *bd_mnt __read_mostly;
316 struct super_block *blockdev_superblock;
317
318 void __init bdev_cache_init(void)
319 {
320         int err;
321         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
322                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
323                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
324                         init_once, NULL);
325         err = register_filesystem(&bd_type);
326         if (err)
327                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
328         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
329         err = PTR_ERR(bd_mnt);
330         if (IS_ERR(bd_mnt))
331                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
332         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
333 }
334
335 /*
336  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
337  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
338  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
339  */
340 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
341 {
342         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
343 }
344
345 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
346 {
347         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
348 }
349
350 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
351 {
352         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
353         return 0;
354 }
355
356 static LIST_HEAD(all_bdevs);
357
358 struct block_device *bdget(dev_t dev)
359 {
360         struct block_device *bdev;
361         struct inode *inode;
362
363         inode = iget5_locked(bd_mnt->mnt_sb, hash(dev),
364                         bdev_test, bdev_set, &dev);
365
366         if (!inode)
367                 return NULL;
368
369         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
370
371         if (inode->i_state & I_NEW) {
372                 bdev->bd_contains = NULL;
373                 bdev->bd_inode = inode;
374                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
375                 bdev->bd_part_count = 0;
376                 bdev->bd_invalidated = 0;
377                 inode->i_mode = S_IFBLK;
378                 inode->i_rdev = dev;
379                 inode->i_bdev = bdev;
380                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
381                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
382                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
383                 spin_lock(&bdev_lock);
384                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
385                 spin_unlock(&bdev_lock);
386                 unlock_new_inode(inode);
387         }
388         return bdev;
389 }
390
391 EXPORT_SYMBOL(bdget);
392
393 long nr_blockdev_pages(void)
394 {
395         struct list_head *p;
396         long ret = 0;
397         spin_lock(&bdev_lock);
398         list_for_each(p, &all_bdevs) {
399                 struct block_device *bdev;
400                 bdev = list_entry(p, struct block_device, bd_list);
401                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
402         }
403         spin_unlock(&bdev_lock);
404         return ret;
405 }
406
407 void bdput(struct block_device *bdev)
408 {
409         iput(bdev->bd_inode);
410 }
411
412 EXPORT_SYMBOL(bdput);
413  
414 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
415 {
416         struct block_device *bdev;
417
418         spin_lock(&bdev_lock);
419         bdev = inode->i_bdev;
420         if (bdev) {
421                 atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
422                 spin_unlock(&bdev_lock);
423                 return bdev;
424         }
425         spin_unlock(&bdev_lock);
426
427         bdev = bdget(inode->i_rdev);
428         if (bdev) {
429                 spin_lock(&bdev_lock);
430                 if (!inode->i_bdev) {
431                         /*
432                          * We take an additional bd_inode->i_count for inode,
433                          * and it's released in clear_inode() of inode.
434                          * So, we can access it via ->i_mapping always
435                          * without igrab().
436                          */
437                         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
438                         inode->i_bdev = bdev;
439                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
440                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
441                 }
442                 spin_unlock(&bdev_lock);
443         }
444         return bdev;
445 }
446
447 /* Call when you free inode */
448
449 void bd_forget(struct inode *inode)
450 {
451         struct block_device *bdev = NULL;
452
453         spin_lock(&bdev_lock);
454         if (inode->i_bdev) {
455                 if (inode->i_sb != blockdev_superblock)
456                         bdev = inode->i_bdev;
457                 __bd_forget(inode);
458         }
459         spin_unlock(&bdev_lock);
460
461         if (bdev)
462                 iput(bdev->bd_inode);
463 }
464
465 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
466 {
467         int res;
468         spin_lock(&bdev_lock);
469
470         /* first decide result */
471         if (bdev->bd_holder == holder)
472                 res = 0;         /* already a holder */
473         else if (bdev->bd_holder != NULL)
474                 res = -EBUSY;    /* held by someone else */
475         else if (bdev->bd_contains == bdev)
476                 res = 0;         /* is a whole device which isn't held */
477
478         else if (bdev->bd_contains->bd_holder == bd_claim)
479                 res = 0;         /* is a partition of a device that is being partitioned */
480         else if (bdev->bd_contains->bd_holder != NULL)
481                 res = -EBUSY;    /* is a partition of a held device */
482         else
483                 res = 0;         /* is a partition of an un-held device */
484
485         /* now impose change */
486         if (res==0) {
487                 /* note that for a whole device bd_holders
488                  * will be incremented twice, and bd_holder will
489                  * be set to bd_claim before being set to holder
490                  */
491                 bdev->bd_contains->bd_holders ++;
492                 bdev->bd_contains->bd_holder = bd_claim;
493                 bdev->bd_holders++;
494                 bdev->bd_holder = holder;
495         }
496         spin_unlock(&bdev_lock);
497         return res;
498 }
499
500 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
501
502 void bd_release(struct block_device *bdev)
503 {
504         spin_lock(&bdev_lock);
505         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
506                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
507         if (!--bdev->bd_holders)
508                 bdev->bd_holder = NULL;
509         spin_unlock(&bdev_lock);
510 }
511
512 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
513
514 #ifdef CONFIG_SYSFS
515 /*
516  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
517  *
518  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
519  *     and the kobject has a parent directory,
520  *     following symlinks are created:
521  *        o from the kobject to the claimed bdev
522  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
523  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
524  *
525  *     Example:
526  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
527  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
528  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
529  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
530  */
531
532 static struct kobject *bdev_get_kobj(struct block_device *bdev)
533 {
534         if (bdev->bd_contains != bdev)
535                 return kobject_get(&bdev->bd_part->kobj);
536         else
537                 return kobject_get(&bdev->bd_disk->kobj);
538 }
539
540 static struct kobject *bdev_get_holder(struct block_device *bdev)
541 {
542         if (bdev->bd_contains != bdev)
543                 return kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
544         else
545                 return kobject_get(bdev->bd_disk->holder_dir);
546 }
547
548 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
549 {
550         if (!from || !to)
551                 return 0;
552         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
553 }
554
555 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
556 {
557         if (!from || !to)
558                 return;
559         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
560 }
561
562 /*
563  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
564  * bd_claim_by_kobject.
565  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
566  */
567 struct bd_holder {
568         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
569         int count;              /* references from the holder */
570         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
571         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
572         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
573         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
574 };
575
576 /*
577  * Get references of related kobjects at once.
578  * Returns 1 on success. 0 on failure.
579  *
580  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
581  */
582 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
583                         struct bd_holder *bo)
584 {
585         if (!bdev || !bo)
586                 return 0;
587
588         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
589         if (!bo->sdir)
590                 return 0;
591
592         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
593         if (!bo->hdev)
594                 goto fail_put_sdir;
595
596         bo->sdev = bdev_get_kobj(bdev);
597         if (!bo->sdev)
598                 goto fail_put_hdev;
599
600         bo->hdir = bdev_get_holder(bdev);
601         if (!bo->hdir)
602                 goto fail_put_sdev;
603
604         return 1;
605
606 fail_put_sdev:
607         kobject_put(bo->sdev);
608 fail_put_hdev:
609         kobject_put(bo->hdev);
610 fail_put_sdir:
611         kobject_put(bo->sdir);
612
613         return 0;
614 }
615
616 /* Put references of related kobjects at once. */
617 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
618 {
619         kobject_put(bo->hdir);
620         kobject_put(bo->sdev);
621         kobject_put(bo->hdev);
622         kobject_put(bo->sdir);
623 }
624
625 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
626 {
627         struct bd_holder *bo;
628
629         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
630         if (!bo)
631                 return NULL;
632
633         bo->count = 1;
634         bo->sdir = kobj;
635
636         return bo;
637 }
638
639 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
640 {
641         kfree(bo);
642 }
643
644 /**
645  * find_bd_holder - find matching struct bd_holder from the block device
646  *
647  * @bdev:       struct block device to be searched
648  * @bo:         target struct bd_holder
649  *
650  * Returns matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list.
651  * If found, increment the reference count and return the pointer.
652  * If not found, returns NULL.
653  */
654 static struct bd_holder *find_bd_holder(struct block_device *bdev,
655                                         struct bd_holder *bo)
656 {
657         struct bd_holder *tmp;
658
659         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list)
660                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
661                         tmp->count++;
662                         return tmp;
663                 }
664
665         return NULL;
666 }
667
668 /**
669  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
670  *
671  * @bdev:       block device to be bd_claimed
672  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
673  *
674  * Add @bo to @bdev->bd_holder_list, create symlinks.
675  *
676  * Returns 0 if symlinks are created.
677  * Returns -ve if something fails.
678  */
679 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
680 {
681         int ret;
682
683         if (!bo)
684                 return -EINVAL;
685
686         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
687                 return -EBUSY;
688
689         ret = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
690         if (ret == 0) {
691                 ret = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
692                 if (ret)
693                         del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
694         }
695         if (ret == 0)
696                 list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
697         return ret;
698 }
699
700 /**
701  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
702  *
703  * @bdev:       block device to be bd_claimed
704  * @kobj:       holder's kobject
705  *
706  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
707  * and no other bd_claim() from the same kobject,
708  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
709  *
710  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
711  * and ready to be freed.
712  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
713  * by the same kobject.
714  */
715 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
716                                         struct kobject *kobj)
717 {
718         struct bd_holder *bo;
719
720         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
721                 if (bo->sdir == kobj) {
722                         bo->count--;
723                         BUG_ON(bo->count < 0);
724                         if (!bo->count) {
725                                 list_del(&bo->list);
726                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
727                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
728                                 bd_holder_release_dirs(bo);
729                                 return bo;
730                         }
731                         break;
732                 }
733         }
734
735         return NULL;
736 }
737
738 /**
739  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
740  *
741  * @bdev:       block device to be claimed
742  * @holder:     holder's signature
743  * @kobj:       holder's kobject
744  *
745  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
746  * the bdev and the holder's kobject.
747  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
748  *
749  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
750  * Returns errno on failure.
751  */
752 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
753                                 struct kobject *kobj)
754 {
755         int res;
756         struct bd_holder *bo, *found;
757
758         if (!kobj)
759                 return -EINVAL;
760
761         bo = alloc_bd_holder(kobj);
762         if (!bo)
763                 return -ENOMEM;
764
765         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, BD_MUTEX_PARTITION);
766         res = bd_claim(bdev, holder);
767         if (res == 0) {
768                 found = find_bd_holder(bdev, bo);
769                 if (found == NULL) {
770                         res = add_bd_holder(bdev, bo);
771                         if (res)
772                                 bd_release(bdev);
773                 }
774         }
775
776         if (res || found)
777                 free_bd_holder(bo);
778         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
779
780         return res;
781 }
782
783 /**
784  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
785  *
786  * @bdev:       block device to be released
787  * @kobj:       holder's kobject
788  *
789  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
790  */
791 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
792                                         struct kobject *kobj)
793 {
794         struct bd_holder *bo;
795
796         if (!kobj)
797                 return;
798
799         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, BD_MUTEX_PARTITION);
800         bd_release(bdev);
801         if ((bo = del_bd_holder(bdev, kobj)))
802                 free_bd_holder(bo);
803         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
804 }
805
806 /**
807  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
808  *
809  * @bdev:       block device to be claimed
810  * @holder:     holder's signature
811  * @disk:       holder's gendisk
812  *
813  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
814  */
815 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
816                         struct gendisk *disk)
817 {
818         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
819 }
820 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
821
822 /**
823  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
824  *
825  * @bdev:       block device to be claimed
826  * @disk:       holder's gendisk
827  *
828  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
829  */
830 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
831 {
832         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
833         kobject_put(disk->slave_dir);
834 }
835 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
836 #endif
837
838 /*
839  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
840  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
841  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
842  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
843  * your API.
844  */
845 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, unsigned mode)
846 {
847         struct block_device *bdev = bdget(dev);
848         int err = -ENOMEM;
849         int flags = mode & FMODE_WRITE ? O_RDWR : O_RDONLY;
850         if (bdev)
851                 err = blkdev_get(bdev, mode, flags);
852         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
853 }
854
855 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
856
857 static int
858 blkdev_get_partition(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags);
859
860 struct block_device *open_partition_by_devnum(dev_t dev, unsigned mode)
861 {
862         struct block_device *bdev = bdget(dev);
863         int err = -ENOMEM;
864         int flags = mode & FMODE_WRITE ? O_RDWR : O_RDONLY;
865         if (bdev)
866                 err = blkdev_get_partition(bdev, mode, flags);
867         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
868 }
869
870 EXPORT_SYMBOL(open_partition_by_devnum);
871
872
873 /*
874  * This routine checks whether a removable media has been changed,
875  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
876  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
877  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
878  * is the best way of combining speed and utility, I think.
879  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
880  * to lose :-)
881  */
882 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
883 {
884         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
885         struct block_device_operations * bdops = disk->fops;
886
887         if (!bdops->media_changed)
888                 return 0;
889         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
890                 return 0;
891
892         if (__invalidate_device(bdev))
893                 printk("VFS: busy inodes on changed media.\n");
894
895         if (bdops->revalidate_disk)
896                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
897         if (bdev->bd_disk->minors > 1)
898                 bdev->bd_invalidated = 1;
899         return 1;
900 }
901
902 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
903
904 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
905 {
906         unsigned bsize = bdev_hardsect_size(bdev);
907
908         bdev->bd_inode->i_size = size;
909         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
910                 if (size & bsize)
911                         break;
912                 bsize <<= 1;
913         }
914         bdev->bd_block_size = bsize;
915         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
916 }
917 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
918
919 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, unsigned int subclass)
920 {
921         int ret = 0;
922         struct inode *bd_inode = bdev->bd_inode;
923         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
924
925         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, subclass);
926         lock_kernel();
927         if (!--bdev->bd_openers) {
928                 sync_blockdev(bdev);
929                 kill_bdev(bdev);
930         }
931         if (bdev->bd_contains == bdev) {
932                 if (disk->fops->release)
933                         ret = disk->fops->release(bd_inode, NULL);
934         } else {
935                 mutex_lock_nested(&bdev->bd_contains->bd_mutex,
936                                   subclass + 1);
937                 bdev->bd_contains->bd_part_count--;
938                 mutex_unlock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
939         }
940         if (!bdev->bd_openers) {
941                 struct module *owner = disk->fops->owner;
942
943                 put_disk(disk);
944                 module_put(owner);
945
946                 if (bdev->bd_contains != bdev) {
947                         kobject_put(&bdev->bd_part->kobj);
948                         bdev->bd_part = NULL;
949                 }
950                 bdev->bd_disk = NULL;
951                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
952                 if (bdev != bdev->bd_contains)
953                         __blkdev_put(bdev->bd_contains, subclass + 1);
954                 bdev->bd_contains = NULL;
955         }
956         unlock_kernel();
957         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
958         bdput(bdev);
959         return ret;
960 }
961
962 int blkdev_put(struct block_device *bdev)
963 {
964         return __blkdev_put(bdev, BD_MUTEX_NORMAL);
965 }
966 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
967
968 int blkdev_put_partition(struct block_device *bdev)
969 {
970         return __blkdev_put(bdev, BD_MUTEX_PARTITION);
971 }
972 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put_partition);
973
974 static int
975 blkdev_get_whole(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags);
976
977 static int
978 do_open(struct block_device *bdev, struct file *file, unsigned int subclass)
979 {
980         struct module *owner = NULL;
981         struct gendisk *disk;
982         int ret = -ENXIO;
983         int part;
984
985         file->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
986         lock_kernel();
987         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &part);
988         if (!disk) {
989                 unlock_kernel();
990                 bdput(bdev);
991                 return ret;
992         }
993         owner = disk->fops->owner;
994
995         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, subclass);
996
997         if (!bdev->bd_openers) {
998                 bdev->bd_disk = disk;
999                 bdev->bd_contains = bdev;
1000                 if (!part) {
1001                         struct backing_dev_info *bdi;
1002                         if (disk->fops->open) {
1003                                 ret = disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
1004                                 if (ret)
1005                                         goto out_first;
1006                         }
1007                         if (!bdev->bd_openers) {
1008                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1009                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1010                                 if (bdi == NULL)
1011                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1012                                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = bdi;
1013                         }
1014                         if (bdev->bd_invalidated)
1015                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1016                 } else {
1017                         struct hd_struct *p;
1018                         struct block_device *whole;
1019                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1020                         ret = -ENOMEM;
1021                         if (!whole)
1022                                 goto out_first;
1023                         ret = blkdev_get_whole(whole, file->f_mode, file->f_flags);
1024                         if (ret)
1025                                 goto out_first;
1026                         bdev->bd_contains = whole;
1027                         mutex_lock_nested(&whole->bd_mutex, BD_MUTEX_WHOLE);
1028                         whole->bd_part_count++;
1029                         p = disk->part[part - 1];
1030                         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info =
1031                            whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info;
1032                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) || !p || !p->nr_sects) {
1033                                 whole->bd_part_count--;
1034                                 mutex_unlock(&whole->bd_mutex);
1035                                 ret = -ENXIO;
1036                                 goto out_first;
1037                         }
1038                         kobject_get(&p->kobj);
1039                         bdev->bd_part = p;
1040                         bd_set_size(bdev, (loff_t) p->nr_sects << 9);
1041                         mutex_unlock(&whole->bd_mutex);
1042                 }
1043         } else {
1044                 put_disk(disk);
1045                 module_put(owner);
1046                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1047                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1048                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
1049                                 if (ret)
1050                                         goto out;
1051                         }
1052                         if (bdev->bd_invalidated)
1053                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1054                 } else {
1055                         mutex_lock_nested(&bdev->bd_contains->bd_mutex,
1056                                           BD_MUTEX_WHOLE);
1057                         bdev->bd_contains->bd_part_count++;
1058                         mutex_unlock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
1059                 }
1060         }
1061         bdev->bd_openers++;
1062         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1063         unlock_kernel();
1064         return 0;
1065
1066 out_first:
1067         bdev->bd_disk = NULL;
1068         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1069         if (bdev != bdev->bd_contains)
1070                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, BD_MUTEX_WHOLE);
1071         bdev->bd_contains = NULL;
1072         put_disk(disk);
1073         module_put(owner);
1074 out:
1075         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1076         unlock_kernel();
1077         if (ret)
1078                 bdput(bdev);
1079         return ret;
1080 }
1081
1082 int blkdev_get(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
1083 {
1084         /*
1085          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
1086          * It will go away.
1087          * For now, block device ->open() routine must _not_
1088          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
1089          */
1090         struct file fake_file = {};
1091         struct dentry fake_dentry = {};
1092         fake_file.f_mode = mode;
1093         fake_file.f_flags = flags;
1094         fake_file.f_dentry = &fake_dentry;
1095         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
1096
1097         return do_open(bdev, &fake_file, BD_MUTEX_NORMAL);
1098 }
1099
1100 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1101
1102 static int
1103 blkdev_get_whole(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
1104 {
1105         /*
1106          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
1107          * It will go away.
1108          * For now, block device ->open() routine must _not_
1109          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
1110          */
1111         struct file fake_file = {};
1112         struct dentry fake_dentry = {};
1113         fake_file.f_mode = mode;
1114         fake_file.f_flags = flags;
1115         fake_file.f_dentry = &fake_dentry;
1116         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
1117
1118         return do_open(bdev, &fake_file, BD_MUTEX_WHOLE);
1119 }
1120
1121 static int
1122 blkdev_get_partition(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
1123 {
1124         /*
1125          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
1126          * It will go away.
1127          * For now, block device ->open() routine must _not_
1128          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
1129          */
1130         struct file fake_file = {};
1131         struct dentry fake_dentry = {};
1132         fake_file.f_mode = mode;
1133         fake_file.f_flags = flags;
1134         fake_file.f_dentry = &fake_dentry;
1135         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
1136
1137         return do_open(bdev, &fake_file, BD_MUTEX_PARTITION);
1138 }
1139
1140 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1141 {
1142         struct block_device *bdev;
1143         int res;
1144
1145         /*
1146          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1147          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1148          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1149          * during an unstable branch.
1150          */
1151         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1152
1153         bdev = bd_acquire(inode);
1154         if (bdev == NULL)
1155                 return -ENOMEM;
1156
1157         res = do_open(bdev, filp, BD_MUTEX_NORMAL);
1158         if (res)
1159                 return res;
1160
1161         if (!(filp->f_flags & O_EXCL) )
1162                 return 0;
1163
1164         if (!(res = bd_claim(bdev, filp)))
1165                 return 0;
1166
1167         blkdev_put(bdev);
1168         return res;
1169 }
1170
1171 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1172 {
1173         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1174         if (bdev->bd_holder == filp)
1175                 bd_release(bdev);
1176         return blkdev_put(bdev);
1177 }
1178
1179 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1180 {
1181         return blkdev_ioctl(file->f_mapping->host, file, cmd, arg);
1182 }
1183
1184 const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1185         .readpage       = blkdev_readpage,
1186         .writepage      = blkdev_writepage,
1187         .sync_page      = block_sync_page,
1188         .prepare_write  = blkdev_prepare_write,
1189         .commit_write   = blkdev_commit_write,
1190         .writepages     = generic_writepages,
1191         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1192 };
1193
1194 const struct file_operations def_blk_fops = {
1195         .open           = blkdev_open,
1196         .release        = blkdev_close,
1197         .llseek         = block_llseek,
1198         .read           = do_sync_read,
1199         .write          = do_sync_write,
1200         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1201         .aio_write      = generic_file_aio_write_nolock,
1202         .mmap           = generic_file_mmap,
1203         .fsync          = block_fsync,
1204         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1205 #ifdef CONFIG_COMPAT
1206         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1207 #endif
1208         .sendfile       = generic_file_sendfile,
1209         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1210         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1211 };
1212
1213 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1214 {
1215         int res;
1216         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1217         set_fs(KERNEL_DS);
1218         res = blkdev_ioctl(bdev->bd_inode, NULL, cmd, arg);
1219         set_fs(old_fs);
1220         return res;
1221 }
1222
1223 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1224
1225 /**
1226  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1227  *
1228  * @path:       special file representing the block device
1229  *
1230  * Get a reference to the blockdevice at @path in the current
1231  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1232  * otherwise.
1233  */
1234 struct block_device *lookup_bdev(const char *path)
1235 {
1236         struct block_device *bdev;
1237         struct inode *inode;
1238         struct nameidata nd;
1239         int error;
1240
1241         if (!path || !*path)
1242                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1243
1244         error = path_lookup(path, LOOKUP_FOLLOW, &nd);
1245         if (error)
1246                 return ERR_PTR(error);
1247
1248         inode = nd.dentry->d_inode;
1249         error = -ENOTBLK;
1250         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1251                 goto fail;
1252         error = -EACCES;
1253         if (nd.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1254                 goto fail;
1255         error = -ENOMEM;
1256         bdev = bd_acquire(inode);
1257         if (!bdev)
1258                 goto fail;
1259 out:
1260         path_release(&nd);
1261         return bdev;
1262 fail:
1263         bdev = ERR_PTR(error);
1264         goto out;
1265 }
1266
1267 /**
1268  * open_bdev_excl  -  open a block device by name and set it up for use
1269  *
1270  * @path:       special file representing the block device
1271  * @flags:      %MS_RDONLY for opening read-only
1272  * @holder:     owner for exclusion
1273  *
1274  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1275  * for the @holder.
1276  */
1277 struct block_device *open_bdev_excl(const char *path, int flags, void *holder)
1278 {
1279         struct block_device *bdev;
1280         mode_t mode = FMODE_READ;
1281         int error = 0;
1282
1283         bdev = lookup_bdev(path);
1284         if (IS_ERR(bdev))
1285                 return bdev;
1286
1287         if (!(flags & MS_RDONLY))
1288                 mode |= FMODE_WRITE;
1289         error = blkdev_get(bdev, mode, 0);
1290         if (error)
1291                 return ERR_PTR(error);
1292         error = -EACCES;
1293         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(bdev))
1294                 goto blkdev_put;
1295         error = bd_claim(bdev, holder);
1296         if (error)
1297                 goto blkdev_put;
1298
1299         return bdev;
1300         
1301 blkdev_put:
1302         blkdev_put(bdev);
1303         return ERR_PTR(error);
1304 }
1305
1306 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_excl);
1307
1308 /**
1309  * close_bdev_excl  -  release a blockdevice openen by open_bdev_excl()
1310  *
1311  * @bdev:       blockdevice to close
1312  *
1313  * This is the counterpart to open_bdev_excl().
1314  */
1315 void close_bdev_excl(struct block_device *bdev)
1316 {
1317         bd_release(bdev);
1318         blkdev_put(bdev);
1319 }
1320
1321 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_excl);
1322
1323 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1324 {
1325         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1326         int res = 0;
1327
1328         if (sb) {
1329                 /*
1330                  * no need to lock the super, get_super holds the
1331                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1332                  * under us (->put_super runs with the write lock
1333                  * hold).
1334                  */
1335                 shrink_dcache_sb(sb);
1336                 res = invalidate_inodes(sb);
1337                 drop_super(sb);
1338         }
1339         invalidate_bdev(bdev, 0);
1340         return res;
1341 }
1342 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);