iio: imu: nvi v.336 Add DMP AUX support
[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/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/magic.h>
20 #include <linux/buffer_head.h>
21 #include <linux/swap.h>
22 #include <linux/pagevec.h>
23 #include <linux/writeback.h>
24 #include <linux/mpage.h>
25 #include <linux/mount.h>
26 #include <linux/uio.h>
27 #include <linux/namei.h>
28 #include <linux/log2.h>
29 #include <linux/cleancache.h>
30 #include <linux/aio.h>
31 #include <asm/uaccess.h>
32 #include "internal.h"
33
34 struct bdev_inode {
35         struct block_device bdev;
36         struct inode vfs_inode;
37 };
38
39 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
40
41 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
42 {
43         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
44 }
45
46 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
47 {
48         return &BDEV_I(inode)->bdev;
49 }
50 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
51
52 /*
53  * Move the inode from its current bdi to a new bdi. If the inode is dirty we
54  * need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always on
55  * the right list.
56  */
57 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
58                         struct backing_dev_info *dst)
59 {
60         struct backing_dev_info *old = inode->i_data.backing_dev_info;
61         bool wakeup_bdi = false;
62
63         if (unlikely(dst == old))               /* deadlock avoidance */
64                 return;
65         bdi_lock_two(&old->wb, &dst->wb);
66         spin_lock(&inode->i_lock);
67         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
68         if (inode->i_state & I_DIRTY) {
69                 if (bdi_cap_writeback_dirty(dst) && !wb_has_dirty_io(&dst->wb))
70                         wakeup_bdi = true;
71                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
72         }
73         spin_unlock(&inode->i_lock);
74         spin_unlock(&old->wb.list_lock);
75         spin_unlock(&dst->wb.list_lock);
76
77         if (wakeup_bdi)
78                 bdi_wakeup_thread_delayed(dst);
79 }
80
81 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
82 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
83 {
84         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
85
86         if (mapping->nrpages == 0)
87                 return;
88
89         invalidate_bh_lrus();
90         truncate_inode_pages(mapping, 0);
91 }       
92 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
93
94 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
95 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
96 {
97         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
98
99         if (mapping->nrpages == 0)
100                 return;
101
102         invalidate_bh_lrus();
103         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
104         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
105         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
106          * But, for the strange corners, lets be cautious
107          */
108         cleancache_invalidate_inode(mapping);
109 }
110 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
111
112 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
113 {
114         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
115         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
116                 return -EINVAL;
117
118         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
119         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
120                 return -EINVAL;
121
122         /* Don't change the size if it is same as current */
123         if (bdev->bd_block_size != size) {
124                 sync_blockdev(bdev);
125                 bdev->bd_block_size = size;
126                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
127                 kill_bdev(bdev);
128         }
129         return 0;
130 }
131
132 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
133
134 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
135 {
136         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
137                 return 0;
138         /* If we get here, we know size is power of two
139          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
140         sb->s_blocksize = size;
141         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
142         return sb->s_blocksize;
143 }
144
145 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
146
147 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
148 {
149         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
150         if (size < minsize)
151                 size = minsize;
152         return sb_set_blocksize(sb, size);
153 }
154
155 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
156
157 static int
158 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
159                 struct buffer_head *bh, int create)
160 {
161         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
162         bh->b_blocknr = iblock;
163         set_buffer_mapped(bh);
164         return 0;
165 }
166
167 static ssize_t
168 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
169                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
170 {
171         struct file *file = iocb->ki_filp;
172         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
173
174         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
175                                     nr_segs, blkdev_get_block, NULL, NULL, 0);
176 }
177
178 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
179 {
180         if (!bdev)
181                 return 0;
182         if (!wait)
183                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
184         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
185 }
186
187 /*
188  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
189  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
190  */
191 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
192 {
193         return __sync_blockdev(bdev, 1);
194 }
195 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
196
197 /*
198  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
199  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
200  * device.  Takes the superblock lock.
201  */
202 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
203 {
204         struct super_block *sb = get_super(bdev);
205         if (sb) {
206                 int res = sync_filesystem(sb);
207                 drop_super(sb);
208                 return res;
209         }
210         return sync_blockdev(bdev);
211 }
212 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
213
214 /**
215  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
216  * @bdev:       blockdevice to lock
217  *
218  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
219  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
220  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
221  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
222  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
223  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
224  * actually.
225  */
226 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
227 {
228         struct super_block *sb;
229         int error = 0;
230
231         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
232         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
233                 /*
234                  * We don't even need to grab a reference - the first call
235                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
236                  * thaw_bdev drops it.
237                  */
238                 sb = get_super(bdev);
239                 drop_super(sb);
240                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
241                 return sb;
242         }
243
244         sb = get_active_super(bdev);
245         if (!sb)
246                 goto out;
247         error = freeze_super(sb);
248         if (error) {
249                 deactivate_super(sb);
250                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
251                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
252                 return ERR_PTR(error);
253         }
254         deactivate_super(sb);
255  out:
256         sync_blockdev(bdev);
257         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
258         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
259 }
260 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
261
262 /**
263  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
264  * @bdev:       blockdevice to unlock
265  * @sb:         associated superblock
266  *
267  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
268  */
269 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
270 {
271         int error = -EINVAL;
272
273         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
274         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
275                 goto out;
276
277         error = 0;
278         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
279                 goto out;
280
281         if (!sb)
282                 goto out;
283
284         error = thaw_super(sb);
285         if (error) {
286                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
287                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
288                 return error;
289         }
290 out:
291         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
292         return 0;
293 }
294 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
295
296 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
297 {
298         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
299 }
300
301 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
302 {
303         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
304 }
305
306 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
307                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
308                         struct page **pagep, void **fsdata)
309 {
310         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
311                                  blkdev_get_block);
312 }
313
314 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
315                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
316                         struct page *page, void *fsdata)
317 {
318         int ret;
319         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
320
321         unlock_page(page);
322         page_cache_release(page);
323
324         return ret;
325 }
326
327 /*
328  * private llseek:
329  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
330  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
331  */
332 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
333 {
334         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
335         loff_t size;
336         loff_t retval;
337
338         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
339         size = i_size_read(bd_inode);
340
341         retval = -EINVAL;
342         switch (whence) {
343                 case SEEK_END:
344                         offset += size;
345                         break;
346                 case SEEK_CUR:
347                         offset += file->f_pos;
348                 case SEEK_SET:
349                         break;
350                 default:
351                         goto out;
352         }
353         if (offset >= 0 && offset <= size) {
354                 if (offset != file->f_pos) {
355                         file->f_pos = offset;
356                 }
357                 retval = offset;
358         }
359 out:
360         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
361         return retval;
362 }
363         
364 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
365 {
366         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
367         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
368         int error;
369         
370         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
371         if (error)
372                 return error;
373
374         /*
375          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
376          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
377          * O_SYNC writers to a block device.
378          */
379         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
380         if (error == -EOPNOTSUPP)
381                 error = 0;
382
383         return error;
384 }
385 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
386
387 /*
388  * pseudo-fs
389  */
390
391 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
392 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
393
394 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
395 {
396         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
397         if (!ei)
398                 return NULL;
399         return &ei->vfs_inode;
400 }
401
402 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
403 {
404         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
405         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
406
407         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
408 }
409
410 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
411 {
412         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
413 }
414
415 static void init_once(void *foo)
416 {
417         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
418         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
419
420         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
421         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
422         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
423         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
424 #ifdef CONFIG_SYSFS
425         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
426 #endif
427         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
428         /* Initialize mutex for freeze. */
429         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
430 }
431
432 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
433 {
434         list_del_init(&inode->i_devices);
435         inode->i_bdev = NULL;
436         inode->i_mapping = &inode->i_data;
437 }
438
439 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
440 {
441         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
442         struct list_head *p;
443         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
444         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
445         clear_inode(inode);
446         spin_lock(&bdev_lock);
447         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
448                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
449         }
450         list_del_init(&bdev->bd_list);
451         spin_unlock(&bdev_lock);
452 }
453
454 static const struct super_operations bdev_sops = {
455         .statfs = simple_statfs,
456         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
457         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
458         .drop_inode = generic_delete_inode,
459         .evict_inode = bdev_evict_inode,
460 };
461
462 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
463         int flags, const char *dev_name, void *data)
464 {
465         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
466 }
467
468 static struct file_system_type bd_type = {
469         .name           = "bdev",
470         .mount          = bd_mount,
471         .kill_sb        = kill_anon_super,
472 };
473
474 static struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
475
476 void __init bdev_cache_init(void)
477 {
478         int err;
479         static struct vfsmount *bd_mnt;
480
481         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
482                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
483                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
484                         init_once);
485         err = register_filesystem(&bd_type);
486         if (err)
487                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
488         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
489         if (IS_ERR(bd_mnt))
490                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
491         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
492 }
493
494 /*
495  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
496  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
497  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
498  */
499 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
500 {
501         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
502 }
503
504 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
505 {
506         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
507 }
508
509 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
510 {
511         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
512         return 0;
513 }
514
515 static LIST_HEAD(all_bdevs);
516
517 struct block_device *bdget(dev_t dev)
518 {
519         struct block_device *bdev;
520         struct inode *inode;
521
522         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
523                         bdev_test, bdev_set, &dev);
524
525         if (!inode)
526                 return NULL;
527
528         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
529
530         if (inode->i_state & I_NEW) {
531                 bdev->bd_contains = NULL;
532                 bdev->bd_super = NULL;
533                 bdev->bd_inode = inode;
534                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
535                 bdev->bd_part_count = 0;
536                 bdev->bd_invalidated = 0;
537                 inode->i_mode = S_IFBLK;
538                 inode->i_rdev = dev;
539                 inode->i_bdev = bdev;
540                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
541                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
542                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
543                 spin_lock(&bdev_lock);
544                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
545                 spin_unlock(&bdev_lock);
546                 unlock_new_inode(inode);
547         }
548         return bdev;
549 }
550
551 EXPORT_SYMBOL(bdget);
552
553 /**
554  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
555  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
556  */
557 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
558 {
559         ihold(bdev->bd_inode);
560         return bdev;
561 }
562 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
563
564 long nr_blockdev_pages(void)
565 {
566         struct block_device *bdev;
567         long ret = 0;
568         spin_lock(&bdev_lock);
569         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
570                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
571         }
572         spin_unlock(&bdev_lock);
573         return ret;
574 }
575
576 void bdput(struct block_device *bdev)
577 {
578         iput(bdev->bd_inode);
579 }
580
581 EXPORT_SYMBOL(bdput);
582  
583 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
584 {
585         struct block_device *bdev;
586
587         spin_lock(&bdev_lock);
588         bdev = inode->i_bdev;
589         if (bdev) {
590                 ihold(bdev->bd_inode);
591                 spin_unlock(&bdev_lock);
592                 return bdev;
593         }
594         spin_unlock(&bdev_lock);
595
596         bdev = bdget(inode->i_rdev);
597         if (bdev) {
598                 spin_lock(&bdev_lock);
599                 if (!inode->i_bdev) {
600                         /*
601                          * We take an additional reference to bd_inode,
602                          * and it's released in clear_inode() of inode.
603                          * So, we can access it via ->i_mapping always
604                          * without igrab().
605                          */
606                         ihold(bdev->bd_inode);
607                         inode->i_bdev = bdev;
608                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
609                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
610                 }
611                 spin_unlock(&bdev_lock);
612         }
613         return bdev;
614 }
615
616 static inline int sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
617 {
618         return sb == blockdev_superblock;
619 }
620
621 /* Call when you free inode */
622
623 void bd_forget(struct inode *inode)
624 {
625         struct block_device *bdev = NULL;
626
627         spin_lock(&bdev_lock);
628         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
629                 bdev = inode->i_bdev;
630         __bd_forget(inode);
631         spin_unlock(&bdev_lock);
632
633         if (bdev)
634                 iput(bdev->bd_inode);
635 }
636
637 /**
638  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
639  * @bdev: block device of interest
640  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
641  * @holder: holder trying to claim @bdev
642  *
643  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
644  *
645  * CONTEXT:
646  * spin_lock(&bdev_lock).
647  *
648  * RETURNS:
649  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
650  */
651 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
652                          void *holder)
653 {
654         if (bdev->bd_holder == holder)
655                 return true;     /* already a holder */
656         else if (bdev->bd_holder != NULL)
657                 return false;    /* held by someone else */
658         else if (bdev->bd_contains == bdev)
659                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
660
661         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
662                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
663         else if (whole->bd_holder != NULL)
664                 return false;    /* is a partition of a held device */
665         else
666                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
667 }
668
669 /**
670  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
671  * @bdev: block device of interest
672  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
673  * @holder: holder trying to claim @bdev
674  *
675  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
676  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
677  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
678  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
679  *
680  * CONTEXT:
681  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
682  * it multiple times.
683  *
684  * RETURNS:
685  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
686  */
687 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
688                                struct block_device *whole, void *holder)
689 {
690 retry:
691         /* if someone else claimed, fail */
692         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
693                 return -EBUSY;
694
695         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
696         if (whole->bd_claiming) {
697                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
698                 DEFINE_WAIT(wait);
699
700                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
701                 spin_unlock(&bdev_lock);
702                 schedule();
703                 finish_wait(wq, &wait);
704                 spin_lock(&bdev_lock);
705                 goto retry;
706         }
707
708         /* yay, all mine */
709         return 0;
710 }
711
712 /**
713  * bd_start_claiming - start claiming a block device
714  * @bdev: block device of interest
715  * @holder: holder trying to claim @bdev
716  *
717  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
718  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
719  * successful call to this function must be matched with a call to
720  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
721  * fail).
722  *
723  * This function is used to gain exclusive access to the block device
724  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
725  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
726  * access but may subsequently fail.
727  *
728  * CONTEXT:
729  * Might sleep.
730  *
731  * RETURNS:
732  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
733  * value on failure.
734  */
735 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
736                                               void *holder)
737 {
738         struct gendisk *disk;
739         struct block_device *whole;
740         int partno, err;
741
742         might_sleep();
743
744         /*
745          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
746          * and grab the outer block device the hard way.
747          */
748         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
749         if (!disk)
750                 return ERR_PTR(-ENXIO);
751
752         /*
753          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
754          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
755          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
756          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
757          * tracking is broken for those devices but it has always been that
758          * way.
759          */
760         if (partno)
761                 whole = bdget_disk(disk, 0);
762         else
763                 whole = bdgrab(bdev);
764
765         module_put(disk->fops->owner);
766         put_disk(disk);
767         if (!whole)
768                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
769
770         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
771         spin_lock(&bdev_lock);
772
773         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
774         if (err == 0) {
775                 whole->bd_claiming = holder;
776                 spin_unlock(&bdev_lock);
777                 return whole;
778         } else {
779                 spin_unlock(&bdev_lock);
780                 bdput(whole);
781                 return ERR_PTR(err);
782         }
783 }
784
785 #ifdef CONFIG_SYSFS
786 struct bd_holder_disk {
787         struct list_head        list;
788         struct gendisk          *disk;
789         int                     refcnt;
790 };
791
792 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
793                                                   struct gendisk *disk)
794 {
795         struct bd_holder_disk *holder;
796
797         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
798                 if (holder->disk == disk)
799                         return holder;
800         return NULL;
801 }
802
803 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
804 {
805         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
806 }
807
808 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
809 {
810         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
811 }
812
813 /**
814  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
815  * @bdev: the claimed slave bdev
816  * @disk: the holding disk
817  *
818  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
819  *
820  * This functions creates the following sysfs symlinks.
821  *
822  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
823  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
824  *
825  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
826  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
827  *
828  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
829  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
830  *
831  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
832  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
833  * lifetime of these symlinks.
834  *
835  * CONTEXT:
836  * Might sleep.
837  *
838  * RETURNS:
839  * 0 on success, -errno on failure.
840  */
841 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
842 {
843         struct bd_holder_disk *holder;
844         int ret = 0;
845
846         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
847
848         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
849
850         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
851         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
852                 goto out_unlock;
853
854         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
855         if (holder) {
856                 holder->refcnt++;
857                 goto out_unlock;
858         }
859
860         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
861         if (!holder) {
862                 ret = -ENOMEM;
863                 goto out_unlock;
864         }
865
866         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
867         holder->disk = disk;
868         holder->refcnt = 1;
869
870         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
871         if (ret)
872                 goto out_free;
873
874         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
875         if (ret)
876                 goto out_del;
877         /*
878          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
879          * the holder directory.  Hold on to it.
880          */
881         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
882
883         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
884         goto out_unlock;
885
886 out_del:
887         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
888 out_free:
889         kfree(holder);
890 out_unlock:
891         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
892         return ret;
893 }
894 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
895
896 /**
897  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
898  * @bdev: the calimed slave bdev
899  * @disk: the holding disk
900  *
901  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
902  *
903  * CONTEXT:
904  * Might sleep.
905  */
906 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
907 {
908         struct bd_holder_disk *holder;
909
910         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
911
912         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
913
914         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
915                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
916                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
917                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
918                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
919                 list_del_init(&holder->list);
920                 kfree(holder);
921         }
922
923         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
924 }
925 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
926 #endif
927
928 /**
929  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
930  *
931  * @bdev:      struct block device to be flushed
932  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
933  *
934  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
935  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
936  * resize.
937  */
938 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
939 {
940         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
941                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
942
943                 if (bdev->bd_disk)
944                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
945                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
946                        "resized disk %s\n", name);
947         }
948
949         if (!bdev->bd_disk)
950                 return;
951         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
952                 bdev->bd_invalidated = 1;
953 }
954
955 /**
956  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
957  * @disk: struct gendisk to check
958  * @bdev: struct bdev to adjust.
959  *
960  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
961  * and adjusts it if it differs.
962  */
963 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
964 {
965         loff_t disk_size, bdev_size;
966
967         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
968         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
969         if (disk_size != bdev_size) {
970                 char name[BDEVNAME_SIZE];
971
972                 disk_name(disk, 0, name);
973                 printk(KERN_INFO
974                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
975                        name, bdev_size, disk_size);
976                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
977                 flush_disk(bdev, false);
978         }
979 }
980 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
981
982 /**
983  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
984  * @disk: struct gendisk to be revalidated
985  *
986  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
987  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
988  * for all revalidate_disk operations.
989  */
990 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
991 {
992         struct block_device *bdev;
993         int ret = 0;
994
995         if (disk->fops->revalidate_disk)
996                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
997
998         bdev = bdget_disk(disk, 0);
999         if (!bdev)
1000                 return ret;
1001
1002         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1003         check_disk_size_change(disk, bdev);
1004         bdev->bd_invalidated = 0;
1005         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1006         bdput(bdev);
1007         return ret;
1008 }
1009 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1010
1011 /*
1012  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1013  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1014  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1015  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1016  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1017  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1018  * to lose :-)
1019  */
1020 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1021 {
1022         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1023         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1024         unsigned int events;
1025
1026         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1027                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1028         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1029                 return 0;
1030
1031         flush_disk(bdev, true);
1032         if (bdops->revalidate_disk)
1033                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1034         return 1;
1035 }
1036
1037 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1038
1039 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1040 {
1041         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1042
1043         mutex_lock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1044         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1045         mutex_unlock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1046         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1047                 if (size & bsize)
1048                         break;
1049                 bsize <<= 1;
1050         }
1051         bdev->bd_block_size = bsize;
1052         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1055
1056 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1057
1058 /*
1059  * bd_mutex locking:
1060  *
1061  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1062  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1063  */
1064
1065 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1066 {
1067         struct gendisk *disk;
1068         struct module *owner;
1069         int ret;
1070         int partno;
1071         int perm = 0;
1072
1073         if (mode & FMODE_READ)
1074                 perm |= MAY_READ;
1075         if (mode & FMODE_WRITE)
1076                 perm |= MAY_WRITE;
1077         /*
1078          * hooks: /n/, see "layering violations".
1079          */
1080         if (!for_part) {
1081                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1082                 if (ret != 0) {
1083                         bdput(bdev);
1084                         return ret;
1085                 }
1086         }
1087
1088  restart:
1089
1090         ret = -ENXIO;
1091         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1092         if (!disk)
1093                 goto out;
1094         owner = disk->fops->owner;
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_queue = disk->queue;
1101                 bdev->bd_contains = bdev;
1102                 if (!partno) {
1103                         struct backing_dev_info *bdi;
1104
1105                         ret = -ENXIO;
1106                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1107                         if (!bdev->bd_part)
1108                                 goto out_clear;
1109
1110                         ret = 0;
1111                         if (disk->fops->open) {
1112                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1113                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1114                                         /* Lost a race with 'disk' being
1115                                          * deleted, try again.
1116                                          * See md.c
1117                                          */
1118                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1119                                         bdev->bd_part = NULL;
1120                                         bdev->bd_disk = NULL;
1121                                         bdev->bd_queue = NULL;
1122                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1123                                         disk_unblock_events(disk);
1124                                         put_disk(disk);
1125                                         module_put(owner);
1126                                         goto restart;
1127                                 }
1128                         }
1129
1130                         if (!ret) {
1131                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1132                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1133                                 if (bdi == NULL)
1134                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1135                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1136                         }
1137
1138                         /*
1139                          * If the device is invalidated, rescan partition
1140                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1141                          * The latter is necessary to prevent ghost
1142                          * partitions on a removed medium.
1143                          */
1144                         if (bdev->bd_invalidated) {
1145                                 if (!ret)
1146                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1147                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1148                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1149                         }
1150                         if (ret)
1151                                 goto out_clear;
1152                 } else {
1153                         struct block_device *whole;
1154                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1155                         ret = -ENOMEM;
1156                         if (!whole)
1157                                 goto out_clear;
1158                         BUG_ON(for_part);
1159                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1160                         if (ret)
1161                                 goto out_clear;
1162                         bdev->bd_contains = whole;
1163                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1164                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1165                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1166                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1167                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1168                                 ret = -ENXIO;
1169                                 goto out_clear;
1170                         }
1171                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1172                 }
1173         } else {
1174                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1175                         ret = 0;
1176                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1177                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1178                         /* the same as first opener case, read comment there */
1179                         if (bdev->bd_invalidated) {
1180                                 if (!ret)
1181                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1182                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1183                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1184                         }
1185                         if (ret)
1186                                 goto out_unlock_bdev;
1187                 }
1188                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1189                 put_disk(disk);
1190                 module_put(owner);
1191         }
1192         bdev->bd_openers++;
1193         if (for_part)
1194                 bdev->bd_part_count++;
1195         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1196         disk_unblock_events(disk);
1197         return 0;
1198
1199  out_clear:
1200         disk_put_part(bdev->bd_part);
1201         bdev->bd_disk = NULL;
1202         bdev->bd_part = NULL;
1203         bdev->bd_queue = NULL;
1204         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1205         if (bdev != bdev->bd_contains)
1206                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1207         bdev->bd_contains = NULL;
1208  out_unlock_bdev:
1209         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1210         disk_unblock_events(disk);
1211         put_disk(disk);
1212         module_put(owner);
1213  out:
1214         bdput(bdev);
1215
1216         return ret;
1217 }
1218
1219 /**
1220  * blkdev_get - open a block device
1221  * @bdev: block_device to open
1222  * @mode: FMODE_* mask
1223  * @holder: exclusive holder identifier
1224  *
1225  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1226  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1227  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1228  *
1229  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1230  * @bdev is put.
1231  *
1232  * CONTEXT:
1233  * Might sleep.
1234  *
1235  * RETURNS:
1236  * 0 on success, -errno on failure.
1237  */
1238 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1239 {
1240         struct block_device *whole = NULL;
1241         int res;
1242
1243         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1244
1245         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1246                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1247                 if (IS_ERR(whole)) {
1248                         bdput(bdev);
1249                         return PTR_ERR(whole);
1250                 }
1251         }
1252
1253         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1254
1255         if (whole) {
1256                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1257
1258                 /* finish claiming */
1259                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1260                 spin_lock(&bdev_lock);
1261
1262                 if (!res) {
1263                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1264                         /*
1265                          * Note that for a whole device bd_holders
1266                          * will be incremented twice, and bd_holder
1267                          * will be set to bd_may_claim before being
1268                          * set to holder
1269                          */
1270                         whole->bd_holders++;
1271                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1272                         bdev->bd_holders++;
1273                         bdev->bd_holder = holder;
1274                 }
1275
1276                 /* tell others that we're done */
1277                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1278                 whole->bd_claiming = NULL;
1279                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1280
1281                 spin_unlock(&bdev_lock);
1282
1283                 /*
1284                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1285                  * write holder makes the write_holder state stick until
1286                  * all are released.  This is good enough and tracking
1287                  * individual writeable reference is too fragile given the
1288                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1289                  */
1290                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1291                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1292                         bdev->bd_write_holder = true;
1293                         disk_block_events(disk);
1294                 }
1295
1296                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1297                 bdput(whole);
1298         }
1299
1300         return res;
1301 }
1302 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1303
1304 /**
1305  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1306  * @path: path to the block device to open
1307  * @mode: FMODE_* mask
1308  * @holder: exclusive holder identifier
1309  *
1310  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1311  * and @holder are identical to blkdev_get().
1312  *
1313  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1314  *
1315  * CONTEXT:
1316  * Might sleep.
1317  *
1318  * RETURNS:
1319  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1320  */
1321 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1322                                         void *holder)
1323 {
1324         struct block_device *bdev;
1325         int err;
1326
1327         bdev = lookup_bdev(path);
1328         if (IS_ERR(bdev))
1329                 return bdev;
1330
1331         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1332         if (err)
1333                 return ERR_PTR(err);
1334
1335         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1336                 blkdev_put(bdev, mode);
1337                 return ERR_PTR(-EACCES);
1338         }
1339
1340         return bdev;
1341 }
1342 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1343
1344 /**
1345  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1346  * @dev: device number of block device to open
1347  * @mode: FMODE_* mask
1348  * @holder: exclusive holder identifier
1349  *
1350  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1351  * @holder are identical to blkdev_get().
1352  *
1353  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1354  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1355  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1356  * ever need it - reconsider your API.
1357  *
1358  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1359  *
1360  * CONTEXT:
1361  * Might sleep.
1362  *
1363  * RETURNS:
1364  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1365  */
1366 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1367 {
1368         struct block_device *bdev;
1369         int err;
1370
1371         bdev = bdget(dev);
1372         if (!bdev)
1373                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1374
1375         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1376         if (err)
1377                 return ERR_PTR(err);
1378
1379         return bdev;
1380 }
1381 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1382
1383 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1384 {
1385         struct block_device *bdev;
1386
1387         /*
1388          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1389          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1390          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1391          * during an unstable branch.
1392          */
1393         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1394
1395         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1396                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1397         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1398                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1399         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1400                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1401
1402         bdev = bd_acquire(inode);
1403         if (bdev == NULL)
1404                 return -ENOMEM;
1405
1406         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1407
1408         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1409 }
1410
1411 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1412 {
1413         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1414         struct block_device *victim = NULL;
1415
1416         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1417         if (for_part)
1418                 bdev->bd_part_count--;
1419
1420         if (!--bdev->bd_openers) {
1421                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1422                 sync_blockdev(bdev);
1423                 kill_bdev(bdev);
1424                 /* ->release can cause the old bdi to disappear,
1425                  * so must switch it out first
1426                  */
1427                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1428                                         &default_backing_dev_info);
1429         }
1430         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1431                 if (disk->fops->release)
1432                         disk->fops->release(disk, mode);
1433         }
1434         if (!bdev->bd_openers) {
1435                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1436
1437                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1438                 bdev->bd_part = NULL;
1439                 bdev->bd_disk = NULL;
1440                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1441                         victim = bdev->bd_contains;
1442                 bdev->bd_contains = NULL;
1443
1444                 put_disk(disk);
1445                 module_put(owner);
1446         }
1447         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1448         bdput(bdev);
1449         if (victim)
1450                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1451 }
1452
1453 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1454 {
1455         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1456
1457         if (mode & FMODE_EXCL) {
1458                 bool bdev_free;
1459
1460                 /*
1461                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1462                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1463                  * synchronize disk_holder unlinking.
1464                  */
1465                 spin_lock(&bdev_lock);
1466
1467                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1468                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1469
1470                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1471                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1472                         bdev->bd_holder = NULL;
1473                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1474                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1475
1476                 spin_unlock(&bdev_lock);
1477
1478                 /*
1479                  * If this was the last claim, remove holder link and
1480                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1481                  */
1482                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1483                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1484                         bdev->bd_write_holder = false;
1485                 }
1486         }
1487
1488         /*
1489          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1490          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1491          * from userland - e.g. eject(1).
1492          */
1493         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1494
1495         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1496
1497         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1498 }
1499 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1500
1501 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1502 {
1503         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1504         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1505         return 0;
1506 }
1507
1508 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1509 {
1510         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1511         fmode_t mode = file->f_mode;
1512
1513         /*
1514          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1515          * to updated it before every ioctl.
1516          */
1517         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1518                 mode |= FMODE_NDELAY;
1519         else
1520                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1521
1522         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1523 }
1524
1525 /*
1526  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1527  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1528  *
1529  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1530  * use.
1531  */
1532 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1533                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1534 {
1535         struct file *file = iocb->ki_filp;
1536         struct blk_plug plug;
1537         ssize_t ret;
1538
1539         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1540
1541         blk_start_plug(&plug);
1542         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1543         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1544                 ssize_t err;
1545
1546                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1547                 if (err < 0 && ret > 0)
1548                         ret = err;
1549         }
1550         blk_finish_plug(&plug);
1551         return ret;
1552 }
1553 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1554
1555 static ssize_t blkdev_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1556                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1557 {
1558         struct file *file = iocb->ki_filp;
1559         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1560         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1561
1562         if (pos >= size)
1563                 return 0;
1564
1565         size -= pos;
1566         if (size < iocb->ki_left)
1567                 nr_segs = iov_shorten((struct iovec *)iov, nr_segs, size);
1568         return generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Try to release a page associated with block device when the system
1573  * is under memory pressure.
1574  */
1575 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1576 {
1577         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1578
1579         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1580                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1581
1582         return try_to_free_buffers(page);
1583 }
1584
1585 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1586         .readpage       = blkdev_readpage,
1587         .writepage      = blkdev_writepage,
1588         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1589         .write_end      = blkdev_write_end,
1590         .writepages     = generic_writepages,
1591         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1592         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1593 };
1594
1595 const struct file_operations def_blk_fops = {
1596         .open           = blkdev_open,
1597         .release        = blkdev_close,
1598         .llseek         = block_llseek,
1599         .read           = do_sync_read,
1600         .write          = do_sync_write,
1601         .aio_read       = blkdev_aio_read,
1602         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1603         .mmap           = generic_file_mmap,
1604         .fsync          = blkdev_fsync,
1605         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1606 #ifdef CONFIG_COMPAT
1607         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1608 #endif
1609         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1610         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1611 };
1612
1613 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1614 {
1615         int res;
1616         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1617         set_fs(KERNEL_DS);
1618         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1619         set_fs(old_fs);
1620         return res;
1621 }
1622
1623 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1624
1625 /**
1626  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1627  * @pathname:   special file representing the block device
1628  *
1629  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1630  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1631  * otherwise.
1632  */
1633 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1634 {
1635         struct block_device *bdev;
1636         struct inode *inode;
1637         struct path path;
1638         int error;
1639
1640         if (!pathname || !*pathname)
1641                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1642
1643         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1644         if (error)
1645                 return ERR_PTR(error);
1646
1647         inode = path.dentry->d_inode;
1648         error = -ENOTBLK;
1649         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1650                 goto fail;
1651         error = -EACCES;
1652         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1653                 goto fail;
1654         error = -ENOMEM;
1655         bdev = bd_acquire(inode);
1656         if (!bdev)
1657                 goto fail;
1658 out:
1659         path_put(&path);
1660         return bdev;
1661 fail:
1662         bdev = ERR_PTR(error);
1663         goto out;
1664 }
1665 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1666
1667 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1668 {
1669         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1670         int res = 0;
1671
1672         if (sb) {
1673                 /*
1674                  * no need to lock the super, get_super holds the
1675                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1676                  * under us (->put_super runs with the write lock
1677                  * hold).
1678                  */
1679                 shrink_dcache_sb(sb);
1680                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1681                 drop_super(sb);
1682         }
1683         invalidate_bdev(bdev);
1684         return res;
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1687
1688 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1689 {
1690         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1691
1692         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1693         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1694                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1695
1696                 spin_lock(&inode->i_lock);
1697                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1698                     mapping->nrpages == 0) {
1699                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1700                         continue;
1701                 }
1702                 __iget(inode);
1703                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1704                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1705                 /*
1706                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1707                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1708                  * inode_sb_list_lock.  We cannot iput the inode now as we can
1709                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1710                  * inode_sb_list_lock. So we keep the reference and iput it
1711                  * later.
1712                  */
1713                 iput(old_inode);
1714                 old_inode = inode;
1715
1716                 func(I_BDEV(inode), arg);
1717
1718                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1719         }
1720         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1721         iput(old_inode);
1722 }