block_device_operations->release() should return void
[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 <asm/uaccess.h>
31 #include "internal.h"
32
33 struct bdev_inode {
34         struct block_device bdev;
35         struct inode vfs_inode;
36 };
37
38 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
39
40 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
41 {
42         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
43 }
44
45 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
46 {
47         return &BDEV_I(inode)->bdev;
48 }
49 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
50
51 /*
52  * Move the inode from its current bdi to a new bdi. If the inode is dirty we
53  * need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always on
54  * the right list.
55  */
56 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
57                         struct backing_dev_info *dst)
58 {
59         struct backing_dev_info *old = inode->i_data.backing_dev_info;
60
61         if (unlikely(dst == old))               /* deadlock avoidance */
62                 return;
63         bdi_lock_two(&old->wb, &dst->wb);
64         spin_lock(&inode->i_lock);
65         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
66         if (inode->i_state & I_DIRTY)
67                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
68         spin_unlock(&inode->i_lock);
69         spin_unlock(&old->wb.list_lock);
70         spin_unlock(&dst->wb.list_lock);
71 }
72
73 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
74 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
75 {
76         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
77
78         if (mapping->nrpages == 0)
79                 return;
80
81         invalidate_bh_lrus();
82         truncate_inode_pages(mapping, 0);
83 }       
84 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
85
86 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
87 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
88 {
89         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
90
91         if (mapping->nrpages == 0)
92                 return;
93
94         invalidate_bh_lrus();
95         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
96         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
97         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
98          * But, for the strange corners, lets be cautious
99          */
100         cleancache_invalidate_inode(mapping);
101 }
102 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
103
104 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
105 {
106         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
107         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
108                 return -EINVAL;
109
110         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
111         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
112                 return -EINVAL;
113
114         /* Don't change the size if it is same as current */
115         if (bdev->bd_block_size != size) {
116                 sync_blockdev(bdev);
117                 bdev->bd_block_size = size;
118                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
119                 kill_bdev(bdev);
120         }
121         return 0;
122 }
123
124 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
125
126 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
127 {
128         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
129                 return 0;
130         /* If we get here, we know size is power of two
131          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
132         sb->s_blocksize = size;
133         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
134         return sb->s_blocksize;
135 }
136
137 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
138
139 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
140 {
141         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
142         if (size < minsize)
143                 size = minsize;
144         return sb_set_blocksize(sb, size);
145 }
146
147 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
148
149 static int
150 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
151                 struct buffer_head *bh, int create)
152 {
153         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
154         bh->b_blocknr = iblock;
155         set_buffer_mapped(bh);
156         return 0;
157 }
158
159 static ssize_t
160 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
161                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
162 {
163         struct file *file = iocb->ki_filp;
164         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
165
166         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
167                                     nr_segs, blkdev_get_block, NULL, NULL, 0);
168 }
169
170 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
171 {
172         if (!bdev)
173                 return 0;
174         if (!wait)
175                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
176         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
177 }
178
179 /*
180  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
181  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
182  */
183 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
184 {
185         return __sync_blockdev(bdev, 1);
186 }
187 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
188
189 /*
190  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
191  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
192  * device.  Takes the superblock lock.
193  */
194 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
195 {
196         struct super_block *sb = get_super(bdev);
197         if (sb) {
198                 int res = sync_filesystem(sb);
199                 drop_super(sb);
200                 return res;
201         }
202         return sync_blockdev(bdev);
203 }
204 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
205
206 /**
207  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
208  * @bdev:       blockdevice to lock
209  *
210  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
211  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
212  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
213  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
214  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
215  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
216  * actually.
217  */
218 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
219 {
220         struct super_block *sb;
221         int error = 0;
222
223         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
224         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
225                 /*
226                  * We don't even need to grab a reference - the first call
227                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
228                  * thaw_bdev drops it.
229                  */
230                 sb = get_super(bdev);
231                 drop_super(sb);
232                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
233                 return sb;
234         }
235
236         sb = get_active_super(bdev);
237         if (!sb)
238                 goto out;
239         error = freeze_super(sb);
240         if (error) {
241                 deactivate_super(sb);
242                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
243                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
244                 return ERR_PTR(error);
245         }
246         deactivate_super(sb);
247  out:
248         sync_blockdev(bdev);
249         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
250         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
251 }
252 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
253
254 /**
255  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
256  * @bdev:       blockdevice to unlock
257  * @sb:         associated superblock
258  *
259  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
260  */
261 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
262 {
263         int error = -EINVAL;
264
265         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
266         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
267                 goto out;
268
269         error = 0;
270         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
271                 goto out;
272
273         if (!sb)
274                 goto out;
275
276         error = thaw_super(sb);
277         if (error) {
278                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
279                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
280                 return error;
281         }
282 out:
283         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
284         return 0;
285 }
286 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
287
288 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
289 {
290         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
291 }
292
293 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
294 {
295         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
296 }
297
298 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
299                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
300                         struct page **pagep, void **fsdata)
301 {
302         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
303                                  blkdev_get_block);
304 }
305
306 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
307                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
308                         struct page *page, void *fsdata)
309 {
310         int ret;
311         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
312
313         unlock_page(page);
314         page_cache_release(page);
315
316         return ret;
317 }
318
319 /*
320  * private llseek:
321  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
322  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
323  */
324 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
325 {
326         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
327         loff_t size;
328         loff_t retval;
329
330         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
331         size = i_size_read(bd_inode);
332
333         retval = -EINVAL;
334         switch (whence) {
335                 case SEEK_END:
336                         offset += size;
337                         break;
338                 case SEEK_CUR:
339                         offset += file->f_pos;
340                 case SEEK_SET:
341                         break;
342                 default:
343                         goto out;
344         }
345         if (offset >= 0 && offset <= size) {
346                 if (offset != file->f_pos) {
347                         file->f_pos = offset;
348                 }
349                 retval = offset;
350         }
351 out:
352         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
353         return retval;
354 }
355         
356 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
357 {
358         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
359         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
360         int error;
361         
362         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
363         if (error)
364                 return error;
365
366         /*
367          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
368          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
369          * O_SYNC writers to a block device.
370          */
371         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
372         if (error == -EOPNOTSUPP)
373                 error = 0;
374
375         return error;
376 }
377 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
378
379 /*
380  * pseudo-fs
381  */
382
383 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
384 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
385
386 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
387 {
388         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
389         if (!ei)
390                 return NULL;
391         return &ei->vfs_inode;
392 }
393
394 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
395 {
396         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
397         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
398
399         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
400 }
401
402 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
403 {
404         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
405 }
406
407 static void init_once(void *foo)
408 {
409         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
410         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
411
412         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
413         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
414         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
415         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
416 #ifdef CONFIG_SYSFS
417         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
418 #endif
419         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
420         /* Initialize mutex for freeze. */
421         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
422 }
423
424 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
425 {
426         list_del_init(&inode->i_devices);
427         inode->i_bdev = NULL;
428         inode->i_mapping = &inode->i_data;
429 }
430
431 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
432 {
433         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
434         struct list_head *p;
435         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
436         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
437         clear_inode(inode);
438         spin_lock(&bdev_lock);
439         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
440                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
441         }
442         list_del_init(&bdev->bd_list);
443         spin_unlock(&bdev_lock);
444 }
445
446 static const struct super_operations bdev_sops = {
447         .statfs = simple_statfs,
448         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
449         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
450         .drop_inode = generic_delete_inode,
451         .evict_inode = bdev_evict_inode,
452 };
453
454 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
455         int flags, const char *dev_name, void *data)
456 {
457         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
458 }
459
460 static struct file_system_type bd_type = {
461         .name           = "bdev",
462         .mount          = bd_mount,
463         .kill_sb        = kill_anon_super,
464 };
465
466 static struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
467
468 void __init bdev_cache_init(void)
469 {
470         int err;
471         static struct vfsmount *bd_mnt;
472
473         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
474                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
475                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
476                         init_once);
477         err = register_filesystem(&bd_type);
478         if (err)
479                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
480         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
481         if (IS_ERR(bd_mnt))
482                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
483         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
484 }
485
486 /*
487  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
488  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
489  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
490  */
491 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
492 {
493         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
494 }
495
496 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
497 {
498         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
499 }
500
501 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
502 {
503         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
504         return 0;
505 }
506
507 static LIST_HEAD(all_bdevs);
508
509 struct block_device *bdget(dev_t dev)
510 {
511         struct block_device *bdev;
512         struct inode *inode;
513
514         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
515                         bdev_test, bdev_set, &dev);
516
517         if (!inode)
518                 return NULL;
519
520         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
521
522         if (inode->i_state & I_NEW) {
523                 bdev->bd_contains = NULL;
524                 bdev->bd_super = NULL;
525                 bdev->bd_inode = inode;
526                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
527                 bdev->bd_part_count = 0;
528                 bdev->bd_invalidated = 0;
529                 inode->i_mode = S_IFBLK;
530                 inode->i_rdev = dev;
531                 inode->i_bdev = bdev;
532                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
533                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
534                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
535                 spin_lock(&bdev_lock);
536                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
537                 spin_unlock(&bdev_lock);
538                 unlock_new_inode(inode);
539         }
540         return bdev;
541 }
542
543 EXPORT_SYMBOL(bdget);
544
545 /**
546  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
547  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
548  */
549 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
550 {
551         ihold(bdev->bd_inode);
552         return bdev;
553 }
554 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
555
556 long nr_blockdev_pages(void)
557 {
558         struct block_device *bdev;
559         long ret = 0;
560         spin_lock(&bdev_lock);
561         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
562                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
563         }
564         spin_unlock(&bdev_lock);
565         return ret;
566 }
567
568 void bdput(struct block_device *bdev)
569 {
570         iput(bdev->bd_inode);
571 }
572
573 EXPORT_SYMBOL(bdput);
574  
575 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
576 {
577         struct block_device *bdev;
578
579         spin_lock(&bdev_lock);
580         bdev = inode->i_bdev;
581         if (bdev) {
582                 ihold(bdev->bd_inode);
583                 spin_unlock(&bdev_lock);
584                 return bdev;
585         }
586         spin_unlock(&bdev_lock);
587
588         bdev = bdget(inode->i_rdev);
589         if (bdev) {
590                 spin_lock(&bdev_lock);
591                 if (!inode->i_bdev) {
592                         /*
593                          * We take an additional reference to bd_inode,
594                          * and it's released in clear_inode() of inode.
595                          * So, we can access it via ->i_mapping always
596                          * without igrab().
597                          */
598                         ihold(bdev->bd_inode);
599                         inode->i_bdev = bdev;
600                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
601                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
602                 }
603                 spin_unlock(&bdev_lock);
604         }
605         return bdev;
606 }
607
608 static inline int sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
609 {
610         return sb == blockdev_superblock;
611 }
612
613 /* Call when you free inode */
614
615 void bd_forget(struct inode *inode)
616 {
617         struct block_device *bdev = NULL;
618
619         spin_lock(&bdev_lock);
620         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
621                 bdev = inode->i_bdev;
622         __bd_forget(inode);
623         spin_unlock(&bdev_lock);
624
625         if (bdev)
626                 iput(bdev->bd_inode);
627 }
628
629 /**
630  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
631  * @bdev: block device of interest
632  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
633  * @holder: holder trying to claim @bdev
634  *
635  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
636  *
637  * CONTEXT:
638  * spin_lock(&bdev_lock).
639  *
640  * RETURNS:
641  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
642  */
643 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
644                          void *holder)
645 {
646         if (bdev->bd_holder == holder)
647                 return true;     /* already a holder */
648         else if (bdev->bd_holder != NULL)
649                 return false;    /* held by someone else */
650         else if (bdev->bd_contains == bdev)
651                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
652
653         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
654                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
655         else if (whole->bd_holder != NULL)
656                 return false;    /* is a partition of a held device */
657         else
658                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
659 }
660
661 /**
662  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
663  * @bdev: block device of interest
664  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
665  * @holder: holder trying to claim @bdev
666  *
667  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
668  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
669  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
670  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
671  *
672  * CONTEXT:
673  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
674  * it multiple times.
675  *
676  * RETURNS:
677  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
678  */
679 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
680                                struct block_device *whole, void *holder)
681 {
682 retry:
683         /* if someone else claimed, fail */
684         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
685                 return -EBUSY;
686
687         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
688         if (whole->bd_claiming) {
689                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
690                 DEFINE_WAIT(wait);
691
692                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
693                 spin_unlock(&bdev_lock);
694                 schedule();
695                 finish_wait(wq, &wait);
696                 spin_lock(&bdev_lock);
697                 goto retry;
698         }
699
700         /* yay, all mine */
701         return 0;
702 }
703
704 /**
705  * bd_start_claiming - start claiming a block device
706  * @bdev: block device of interest
707  * @holder: holder trying to claim @bdev
708  *
709  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
710  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
711  * successful call to this function must be matched with a call to
712  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
713  * fail).
714  *
715  * This function is used to gain exclusive access to the block device
716  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
717  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
718  * access but may subsequently fail.
719  *
720  * CONTEXT:
721  * Might sleep.
722  *
723  * RETURNS:
724  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
725  * value on failure.
726  */
727 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
728                                               void *holder)
729 {
730         struct gendisk *disk;
731         struct block_device *whole;
732         int partno, err;
733
734         might_sleep();
735
736         /*
737          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
738          * and grab the outer block device the hard way.
739          */
740         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
741         if (!disk)
742                 return ERR_PTR(-ENXIO);
743
744         /*
745          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
746          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
747          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
748          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
749          * tracking is broken for those devices but it has always been that
750          * way.
751          */
752         if (partno)
753                 whole = bdget_disk(disk, 0);
754         else
755                 whole = bdgrab(bdev);
756
757         module_put(disk->fops->owner);
758         put_disk(disk);
759         if (!whole)
760                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
761
762         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
763         spin_lock(&bdev_lock);
764
765         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
766         if (err == 0) {
767                 whole->bd_claiming = holder;
768                 spin_unlock(&bdev_lock);
769                 return whole;
770         } else {
771                 spin_unlock(&bdev_lock);
772                 bdput(whole);
773                 return ERR_PTR(err);
774         }
775 }
776
777 #ifdef CONFIG_SYSFS
778 struct bd_holder_disk {
779         struct list_head        list;
780         struct gendisk          *disk;
781         int                     refcnt;
782 };
783
784 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
785                                                   struct gendisk *disk)
786 {
787         struct bd_holder_disk *holder;
788
789         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
790                 if (holder->disk == disk)
791                         return holder;
792         return NULL;
793 }
794
795 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
796 {
797         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
798 }
799
800 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
801 {
802         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
803 }
804
805 /**
806  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
807  * @bdev: the claimed slave bdev
808  * @disk: the holding disk
809  *
810  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
811  *
812  * This functions creates the following sysfs symlinks.
813  *
814  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
815  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
816  *
817  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
818  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
819  *
820  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
821  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
822  *
823  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
824  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
825  * lifetime of these symlinks.
826  *
827  * CONTEXT:
828  * Might sleep.
829  *
830  * RETURNS:
831  * 0 on success, -errno on failure.
832  */
833 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
834 {
835         struct bd_holder_disk *holder;
836         int ret = 0;
837
838         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
839
840         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
841
842         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
843         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
844                 goto out_unlock;
845
846         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
847         if (holder) {
848                 holder->refcnt++;
849                 goto out_unlock;
850         }
851
852         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
853         if (!holder) {
854                 ret = -ENOMEM;
855                 goto out_unlock;
856         }
857
858         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
859         holder->disk = disk;
860         holder->refcnt = 1;
861
862         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
863         if (ret)
864                 goto out_free;
865
866         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
867         if (ret)
868                 goto out_del;
869         /*
870          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
871          * the holder directory.  Hold on to it.
872          */
873         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
874
875         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
876         goto out_unlock;
877
878 out_del:
879         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
880 out_free:
881         kfree(holder);
882 out_unlock:
883         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
884         return ret;
885 }
886 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
887
888 /**
889  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
890  * @bdev: the calimed slave bdev
891  * @disk: the holding disk
892  *
893  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
894  *
895  * CONTEXT:
896  * Might sleep.
897  */
898 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
899 {
900         struct bd_holder_disk *holder;
901
902         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
903
904         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
905
906         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
907                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
908                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
909                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
910                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
911                 list_del_init(&holder->list);
912                 kfree(holder);
913         }
914
915         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
916 }
917 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
918 #endif
919
920 /**
921  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
922  *
923  * @bdev:      struct block device to be flushed
924  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
925  *
926  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
927  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
928  * resize.
929  */
930 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
931 {
932         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
933                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
934
935                 if (bdev->bd_disk)
936                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
937                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
938                        "resized disk %s\n", name);
939         }
940
941         if (!bdev->bd_disk)
942                 return;
943         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
944                 bdev->bd_invalidated = 1;
945 }
946
947 /**
948  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
949  * @disk: struct gendisk to check
950  * @bdev: struct bdev to adjust.
951  *
952  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
953  * and adjusts it if it differs.
954  */
955 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
956 {
957         loff_t disk_size, bdev_size;
958
959         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
960         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
961         if (disk_size != bdev_size) {
962                 char name[BDEVNAME_SIZE];
963
964                 disk_name(disk, 0, name);
965                 printk(KERN_INFO
966                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
967                        name, bdev_size, disk_size);
968                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
969                 flush_disk(bdev, false);
970         }
971 }
972 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
973
974 /**
975  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
976  * @disk: struct gendisk to be revalidated
977  *
978  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
979  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
980  * for all revalidate_disk operations.
981  */
982 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
983 {
984         struct block_device *bdev;
985         int ret = 0;
986
987         if (disk->fops->revalidate_disk)
988                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
989
990         bdev = bdget_disk(disk, 0);
991         if (!bdev)
992                 return ret;
993
994         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
995         check_disk_size_change(disk, bdev);
996         bdev->bd_invalidated = 0;
997         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
998         bdput(bdev);
999         return ret;
1000 }
1001 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1002
1003 /*
1004  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1005  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1006  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1007  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1008  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1009  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1010  * to lose :-)
1011  */
1012 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1013 {
1014         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1015         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1016         unsigned int events;
1017
1018         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1019                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1020         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1021                 return 0;
1022
1023         flush_disk(bdev, true);
1024         if (bdops->revalidate_disk)
1025                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1026         return 1;
1027 }
1028
1029 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1030
1031 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1032 {
1033         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1034
1035         mutex_lock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1036         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1037         mutex_unlock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1038         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1039                 if (size & bsize)
1040                         break;
1041                 bsize <<= 1;
1042         }
1043         bdev->bd_block_size = bsize;
1044         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1047
1048 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1049
1050 /*
1051  * bd_mutex locking:
1052  *
1053  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1054  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1055  */
1056
1057 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1058 {
1059         struct gendisk *disk;
1060         struct module *owner;
1061         int ret;
1062         int partno;
1063         int perm = 0;
1064
1065         if (mode & FMODE_READ)
1066                 perm |= MAY_READ;
1067         if (mode & FMODE_WRITE)
1068                 perm |= MAY_WRITE;
1069         /*
1070          * hooks: /n/, see "layering violations".
1071          */
1072         if (!for_part) {
1073                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1074                 if (ret != 0) {
1075                         bdput(bdev);
1076                         return ret;
1077                 }
1078         }
1079
1080  restart:
1081
1082         ret = -ENXIO;
1083         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1084         if (!disk)
1085                 goto out;
1086         owner = disk->fops->owner;
1087
1088         disk_block_events(disk);
1089         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1090         if (!bdev->bd_openers) {
1091                 bdev->bd_disk = disk;
1092                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1093                 bdev->bd_contains = bdev;
1094                 if (!partno) {
1095                         struct backing_dev_info *bdi;
1096
1097                         ret = -ENXIO;
1098                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1099                         if (!bdev->bd_part)
1100                                 goto out_clear;
1101
1102                         ret = 0;
1103                         if (disk->fops->open) {
1104                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1105                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1106                                         /* Lost a race with 'disk' being
1107                                          * deleted, try again.
1108                                          * See md.c
1109                                          */
1110                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1111                                         bdev->bd_part = NULL;
1112                                         bdev->bd_disk = NULL;
1113                                         bdev->bd_queue = NULL;
1114                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1115                                         disk_unblock_events(disk);
1116                                         put_disk(disk);
1117                                         module_put(owner);
1118                                         goto restart;
1119                                 }
1120                         }
1121
1122                         if (!ret) {
1123                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1124                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1125                                 if (bdi == NULL)
1126                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1127                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1128                         }
1129
1130                         /*
1131                          * If the device is invalidated, rescan partition
1132                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1133                          * The latter is necessary to prevent ghost
1134                          * partitions on a removed medium.
1135                          */
1136                         if (bdev->bd_invalidated) {
1137                                 if (!ret)
1138                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1139                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1140                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1141                         }
1142                         if (ret)
1143                                 goto out_clear;
1144                 } else {
1145                         struct block_device *whole;
1146                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1147                         ret = -ENOMEM;
1148                         if (!whole)
1149                                 goto out_clear;
1150                         BUG_ON(for_part);
1151                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1152                         if (ret)
1153                                 goto out_clear;
1154                         bdev->bd_contains = whole;
1155                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1156                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1157                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1158                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1159                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1160                                 ret = -ENXIO;
1161                                 goto out_clear;
1162                         }
1163                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1164                 }
1165         } else {
1166                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1167                         ret = 0;
1168                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1169                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1170                         /* the same as first opener case, read comment there */
1171                         if (bdev->bd_invalidated) {
1172                                 if (!ret)
1173                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1174                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1175                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1176                         }
1177                         if (ret)
1178                                 goto out_unlock_bdev;
1179                 }
1180                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1181                 put_disk(disk);
1182                 module_put(owner);
1183         }
1184         bdev->bd_openers++;
1185         if (for_part)
1186                 bdev->bd_part_count++;
1187         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1188         disk_unblock_events(disk);
1189         return 0;
1190
1191  out_clear:
1192         disk_put_part(bdev->bd_part);
1193         bdev->bd_disk = NULL;
1194         bdev->bd_part = NULL;
1195         bdev->bd_queue = NULL;
1196         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1197         if (bdev != bdev->bd_contains)
1198                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1199         bdev->bd_contains = NULL;
1200  out_unlock_bdev:
1201         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1202         disk_unblock_events(disk);
1203         put_disk(disk);
1204         module_put(owner);
1205  out:
1206         bdput(bdev);
1207
1208         return ret;
1209 }
1210
1211 /**
1212  * blkdev_get - open a block device
1213  * @bdev: block_device to open
1214  * @mode: FMODE_* mask
1215  * @holder: exclusive holder identifier
1216  *
1217  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1218  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1219  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1220  *
1221  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1222  * @bdev is put.
1223  *
1224  * CONTEXT:
1225  * Might sleep.
1226  *
1227  * RETURNS:
1228  * 0 on success, -errno on failure.
1229  */
1230 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1231 {
1232         struct block_device *whole = NULL;
1233         int res;
1234
1235         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1236
1237         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1238                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1239                 if (IS_ERR(whole)) {
1240                         bdput(bdev);
1241                         return PTR_ERR(whole);
1242                 }
1243         }
1244
1245         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1246
1247         if (whole) {
1248                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1249
1250                 /* finish claiming */
1251                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1252                 spin_lock(&bdev_lock);
1253
1254                 if (!res) {
1255                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1256                         /*
1257                          * Note that for a whole device bd_holders
1258                          * will be incremented twice, and bd_holder
1259                          * will be set to bd_may_claim before being
1260                          * set to holder
1261                          */
1262                         whole->bd_holders++;
1263                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1264                         bdev->bd_holders++;
1265                         bdev->bd_holder = holder;
1266                 }
1267
1268                 /* tell others that we're done */
1269                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1270                 whole->bd_claiming = NULL;
1271                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1272
1273                 spin_unlock(&bdev_lock);
1274
1275                 /*
1276                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1277                  * write holder makes the write_holder state stick until
1278                  * all are released.  This is good enough and tracking
1279                  * individual writeable reference is too fragile given the
1280                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1281                  */
1282                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1283                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1284                         bdev->bd_write_holder = true;
1285                         disk_block_events(disk);
1286                 }
1287
1288                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1289                 bdput(whole);
1290         }
1291
1292         return res;
1293 }
1294 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1295
1296 /**
1297  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1298  * @path: path to the block device to open
1299  * @mode: FMODE_* mask
1300  * @holder: exclusive holder identifier
1301  *
1302  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1303  * and @holder are identical to blkdev_get().
1304  *
1305  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1306  *
1307  * CONTEXT:
1308  * Might sleep.
1309  *
1310  * RETURNS:
1311  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1312  */
1313 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1314                                         void *holder)
1315 {
1316         struct block_device *bdev;
1317         int err;
1318
1319         bdev = lookup_bdev(path);
1320         if (IS_ERR(bdev))
1321                 return bdev;
1322
1323         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1324         if (err)
1325                 return ERR_PTR(err);
1326
1327         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1328                 blkdev_put(bdev, mode);
1329                 return ERR_PTR(-EACCES);
1330         }
1331
1332         return bdev;
1333 }
1334 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1335
1336 /**
1337  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1338  * @dev: device number of block device to open
1339  * @mode: FMODE_* mask
1340  * @holder: exclusive holder identifier
1341  *
1342  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1343  * @holder are identical to blkdev_get().
1344  *
1345  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1346  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1347  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1348  * ever need it - reconsider your API.
1349  *
1350  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1351  *
1352  * CONTEXT:
1353  * Might sleep.
1354  *
1355  * RETURNS:
1356  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1357  */
1358 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1359 {
1360         struct block_device *bdev;
1361         int err;
1362
1363         bdev = bdget(dev);
1364         if (!bdev)
1365                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1366
1367         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1368         if (err)
1369                 return ERR_PTR(err);
1370
1371         return bdev;
1372 }
1373 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1374
1375 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1376 {
1377         struct block_device *bdev;
1378
1379         /*
1380          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1381          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1382          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1383          * during an unstable branch.
1384          */
1385         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1386
1387         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1388                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1389         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1390                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1391         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1392                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1393
1394         bdev = bd_acquire(inode);
1395         if (bdev == NULL)
1396                 return -ENOMEM;
1397
1398         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1399
1400         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1401 }
1402
1403 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1404 {
1405         int ret = 0;
1406         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1407         struct block_device *victim = NULL;
1408
1409         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1410         if (for_part)
1411                 bdev->bd_part_count--;
1412
1413         if (!--bdev->bd_openers) {
1414                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1415                 sync_blockdev(bdev);
1416                 kill_bdev(bdev);
1417                 /* ->release can cause the old bdi to disappear,
1418                  * so must switch it out first
1419                  */
1420                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1421                                         &default_backing_dev_info);
1422         }
1423         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1424                 if (disk->fops->release)
1425                         disk->fops->release(disk, mode);
1426         }
1427         if (!bdev->bd_openers) {
1428                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1429
1430                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1431                 bdev->bd_part = NULL;
1432                 bdev->bd_disk = NULL;
1433                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1434                         victim = bdev->bd_contains;
1435                 bdev->bd_contains = NULL;
1436
1437                 put_disk(disk);
1438                 module_put(owner);
1439         }
1440         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1441         bdput(bdev);
1442         if (victim)
1443                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1444         return ret;
1445 }
1446
1447 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1448 {
1449         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1450
1451         if (mode & FMODE_EXCL) {
1452                 bool bdev_free;
1453
1454                 /*
1455                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1456                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1457                  * synchronize disk_holder unlinking.
1458                  */
1459                 spin_lock(&bdev_lock);
1460
1461                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1462                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1463
1464                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1465                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1466                         bdev->bd_holder = NULL;
1467                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1468                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1469
1470                 spin_unlock(&bdev_lock);
1471
1472                 /*
1473                  * If this was the last claim, remove holder link and
1474                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1475                  */
1476                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1477                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1478                         bdev->bd_write_holder = false;
1479                 }
1480         }
1481
1482         /*
1483          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1484          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1485          * from userland - e.g. eject(1).
1486          */
1487         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1488
1489         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1490
1491         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1492 }
1493 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1494
1495 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1496 {
1497         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1498
1499         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1500 }
1501
1502 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1503 {
1504         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1505         fmode_t mode = file->f_mode;
1506
1507         /*
1508          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1509          * to updated it before every ioctl.
1510          */
1511         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1512                 mode |= FMODE_NDELAY;
1513         else
1514                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1515
1516         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1521  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1522  *
1523  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1524  * use.
1525  */
1526 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1527                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1528 {
1529         struct file *file = iocb->ki_filp;
1530         struct blk_plug plug;
1531         ssize_t ret;
1532
1533         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1534
1535         blk_start_plug(&plug);
1536         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1537         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1538                 ssize_t err;
1539
1540                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1541                 if (err < 0 && ret > 0)
1542                         ret = err;
1543         }
1544         blk_finish_plug(&plug);
1545         return ret;
1546 }
1547 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1548
1549 static ssize_t blkdev_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1550                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1551 {
1552         struct file *file = iocb->ki_filp;
1553         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1554         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1555
1556         if (pos >= size)
1557                 return 0;
1558
1559         size -= pos;
1560         if (size < INT_MAX)
1561                 nr_segs = iov_shorten((struct iovec *)iov, nr_segs, size);
1562         return generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
1563 }
1564
1565 /*
1566  * Try to release a page associated with block device when the system
1567  * is under memory pressure.
1568  */
1569 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1570 {
1571         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1572
1573         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1574                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1575
1576         return try_to_free_buffers(page);
1577 }
1578
1579 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1580         .readpage       = blkdev_readpage,
1581         .writepage      = blkdev_writepage,
1582         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1583         .write_end      = blkdev_write_end,
1584         .writepages     = generic_writepages,
1585         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1586         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1587 };
1588
1589 const struct file_operations def_blk_fops = {
1590         .open           = blkdev_open,
1591         .release        = blkdev_close,
1592         .llseek         = block_llseek,
1593         .read           = do_sync_read,
1594         .write          = do_sync_write,
1595         .aio_read       = blkdev_aio_read,
1596         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1597         .mmap           = generic_file_mmap,
1598         .fsync          = blkdev_fsync,
1599         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1600 #ifdef CONFIG_COMPAT
1601         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1602 #endif
1603         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1604         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1605 };
1606
1607 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1608 {
1609         int res;
1610         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1611         set_fs(KERNEL_DS);
1612         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1613         set_fs(old_fs);
1614         return res;
1615 }
1616
1617 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1618
1619 /**
1620  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1621  * @pathname:   special file representing the block device
1622  *
1623  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1624  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1625  * otherwise.
1626  */
1627 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1628 {
1629         struct block_device *bdev;
1630         struct inode *inode;
1631         struct path path;
1632         int error;
1633
1634         if (!pathname || !*pathname)
1635                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1636
1637         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1638         if (error)
1639                 return ERR_PTR(error);
1640
1641         inode = path.dentry->d_inode;
1642         error = -ENOTBLK;
1643         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1644                 goto fail;
1645         error = -EACCES;
1646         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1647                 goto fail;
1648         error = -ENOMEM;
1649         bdev = bd_acquire(inode);
1650         if (!bdev)
1651                 goto fail;
1652 out:
1653         path_put(&path);
1654         return bdev;
1655 fail:
1656         bdev = ERR_PTR(error);
1657         goto out;
1658 }
1659 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1660
1661 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1662 {
1663         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1664         int res = 0;
1665
1666         if (sb) {
1667                 /*
1668                  * no need to lock the super, get_super holds the
1669                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1670                  * under us (->put_super runs with the write lock
1671                  * hold).
1672                  */
1673                 shrink_dcache_sb(sb);
1674                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1675                 drop_super(sb);
1676         }
1677         invalidate_bdev(bdev);
1678         return res;
1679 }
1680 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1681
1682 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1683 {
1684         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1685
1686         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1687         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1688                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1689
1690                 spin_lock(&inode->i_lock);
1691                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1692                     mapping->nrpages == 0) {
1693                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1694                         continue;
1695                 }
1696                 __iget(inode);
1697                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1698                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1699                 /*
1700                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1701                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1702                  * inode_sb_list_lock.  We cannot iput the inode now as we can
1703                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1704                  * inode_sb_list_lock. So we keep the reference and iput it
1705                  * later.
1706                  */
1707                 iput(old_inode);
1708                 old_inode = inode;
1709
1710                 func(I_BDEV(inode), arg);
1711
1712                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1713         }
1714         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1715         iput(old_inode);
1716 }