fuse: Freeze client on suspend when request sent to userspace
[linux-3.10.git] / fs / super.c
1 /*
2  *  linux/fs/super.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  super.c contains code to handle: - mount structures
7  *                                   - super-block tables
8  *                                   - filesystem drivers list
9  *                                   - mount system call
10  *                                   - umount system call
11  *                                   - ustat system call
12  *
13  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
14  *
15  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
16  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
17  *  Added options to /proc/mounts:
18  *    Torbj√∂rn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
19  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
20  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
21  */
22
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/acct.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include "internal.h"
38
39
40 LIST_HEAD(super_blocks);
41 DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
42
43 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
44         "sb_writers",
45         "sb_pagefaults",
46         "sb_internal",
47 };
48
49 /*
50  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
51  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
52  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
53  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
54  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
55  */
56 static int prune_super(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
57 {
58         struct super_block *sb;
59         int     fs_objects = 0;
60         int     total_objects;
61
62         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
63
64         /*
65          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
66          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
67          */
68         if (sc->nr_to_scan && !(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
69                 return -1;
70
71         if (!grab_super_passive(sb))
72                 return -1;
73
74         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
75                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb);
76
77         total_objects = sb->s_nr_dentry_unused +
78                         sb->s_nr_inodes_unused + fs_objects + 1;
79
80         if (sc->nr_to_scan) {
81                 int     dentries;
82                 int     inodes;
83
84                 /* proportion the scan between the caches */
85                 dentries = (sc->nr_to_scan * sb->s_nr_dentry_unused) /
86                                                         total_objects;
87                 inodes = (sc->nr_to_scan * sb->s_nr_inodes_unused) /
88                                                         total_objects;
89                 if (fs_objects)
90                         fs_objects = (sc->nr_to_scan * fs_objects) /
91                                                         total_objects;
92                 /*
93                  * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
94                  * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
95                  */
96                 prune_dcache_sb(sb, dentries);
97                 prune_icache_sb(sb, inodes);
98
99                 if (fs_objects && sb->s_op->free_cached_objects) {
100                         sb->s_op->free_cached_objects(sb, fs_objects);
101                         fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb);
102                 }
103                 total_objects = sb->s_nr_dentry_unused +
104                                 sb->s_nr_inodes_unused + fs_objects;
105         }
106
107         total_objects = (total_objects / 100) * sysctl_vfs_cache_pressure;
108         drop_super(sb);
109         return total_objects;
110 }
111
112 static int init_sb_writers(struct super_block *s, struct file_system_type *type)
113 {
114         int err;
115         int i;
116
117         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
118                 err = percpu_counter_init(&s->s_writers.counter[i], 0);
119                 if (err < 0)
120                         goto err_out;
121                 lockdep_init_map(&s->s_writers.lock_map[i], sb_writers_name[i],
122                                  &type->s_writers_key[i], 0);
123         }
124         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait);
125         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
126         return 0;
127 err_out:
128         while (--i >= 0)
129                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
130         return err;
131 }
132
133 static void destroy_sb_writers(struct super_block *s)
134 {
135         int i;
136
137         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
138                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
139 }
140
141 /**
142  *      alloc_super     -       create new superblock
143  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
144  *      @flags: the mount flags
145  *
146  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
147  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
148  */
149 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
150 {
151         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
152         static const struct super_operations default_op;
153
154         if (s) {
155                 if (security_sb_alloc(s)) {
156                         /*
157                          * We cannot call security_sb_free() without
158                          * security_sb_alloc() succeeding. So bail out manually
159                          */
160                         kfree(s);
161                         s = NULL;
162                         goto out;
163                 }
164 #ifdef CONFIG_SMP
165                 s->s_files = alloc_percpu(struct list_head);
166                 if (!s->s_files)
167                         goto err_out;
168                 else {
169                         int i;
170
171                         for_each_possible_cpu(i)
172                                 INIT_LIST_HEAD(per_cpu_ptr(s->s_files, i));
173                 }
174 #else
175                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_files);
176 #endif
177                 if (init_sb_writers(s, type))
178                         goto err_out;
179                 s->s_flags = flags;
180                 s->s_bdi = &default_backing_dev_info;
181                 INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
182                 INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
183                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
184                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_dentry_lru);
185                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_inode_lru);
186                 spin_lock_init(&s->s_inode_lru_lock);
187                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
188                 init_rwsem(&s->s_umount);
189                 lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
190                 /*
191                  * sget() can have s_umount recursion.
192                  *
193                  * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
194                  * one (this one), and tries again to find a suitable old
195                  * one.
196                  *
197                  * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
198                  * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
199                  * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
200                  * risk of deadlocks.
201                  *
202                  * Annotate this by putting this lock in a different
203                  * subclass.
204                  */
205                 down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
206                 s->s_count = 1;
207                 atomic_set(&s->s_active, 1);
208                 mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
209                 lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
210                 mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
211                 mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
212                 init_rwsem(&s->s_dquot.dqptr_sem);
213                 s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
214                 s->s_op = &default_op;
215                 s->s_time_gran = 1000000000;
216                 s->cleancache_poolid = -1;
217
218                 s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
219                 s->s_shrink.shrink = prune_super;
220                 s->s_shrink.batch = 1024;
221         }
222 out:
223         return s;
224 err_out:
225         security_sb_free(s);
226 #ifdef CONFIG_SMP
227         if (s->s_files)
228                 free_percpu(s->s_files);
229 #endif
230         destroy_sb_writers(s);
231         kfree(s);
232         s = NULL;
233         goto out;
234 }
235
236 /**
237  *      destroy_super   -       frees a superblock
238  *      @s: superblock to free
239  *
240  *      Frees a superblock.
241  */
242 static inline void destroy_super(struct super_block *s)
243 {
244 #ifdef CONFIG_SMP
245         free_percpu(s->s_files);
246 #endif
247         destroy_sb_writers(s);
248         security_sb_free(s);
249         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
250         kfree(s->s_subtype);
251         kfree(s->s_options);
252         kfree(s);
253 }
254
255 /* Superblock refcounting  */
256
257 /*
258  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
259  */
260 static void __put_super(struct super_block *sb)
261 {
262         if (!--sb->s_count) {
263                 list_del_init(&sb->s_list);
264                 destroy_super(sb);
265         }
266 }
267
268 /**
269  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
270  *      @sb: superblock in question
271  *
272  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
273  *      references left.
274  */
275 static void put_super(struct super_block *sb)
276 {
277         spin_lock(&sb_lock);
278         __put_super(sb);
279         spin_unlock(&sb_lock);
280 }
281
282
283 /**
284  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
285  *      @s: superblock to deactivate
286  *
287  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
288  *      one if there is no other active references left.  In that case we
289  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
290  *      had just acquired.
291  *
292  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
293  */
294 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
295 {
296         struct file_system_type *fs = s->s_type;
297         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
298                 cleancache_invalidate_fs(s);
299                 fs->kill_sb(s);
300
301                 /* caches are now gone, we can safely kill the shrinker now */
302                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
303                 put_filesystem(fs);
304                 put_super(s);
305         } else {
306                 up_write(&s->s_umount);
307         }
308 }
309
310 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
311
312 /**
313  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
314  *      @s: superblock to deactivate
315  *
316  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
317  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
318  *      lock will be acquired prior to that.
319  */
320 void deactivate_super(struct super_block *s)
321 {
322         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
323                 down_write(&s->s_umount);
324                 deactivate_locked_super(s);
325         }
326 }
327
328 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
329
330 /**
331  *      grab_super - acquire an active reference
332  *      @s: reference we are trying to make active
333  *
334  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
335  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
336  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
337  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
338  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
339  *      dying when grab_super() had been called).
340  */
341 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
342 {
343         if (atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
344                 spin_unlock(&sb_lock);
345                 return 1;
346         }
347         /* it's going away */
348         s->s_count++;
349         spin_unlock(&sb_lock);
350         /* wait for it to die */
351         down_write(&s->s_umount);
352         up_write(&s->s_umount);
353         put_super(s);
354         return 0;
355 }
356
357 /*
358  *      grab_super_passive - acquire a passive reference
359  *      @sb: reference we are trying to grab
360  *
361  *      Tries to acquire a passive reference. This is used in places where we
362  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
363  *      superblock does not go away while we are working on it. It returns
364  *      false if a reference was not gained, and returns true with the s_umount
365  *      lock held in read mode if a reference is gained. On successful return,
366  *      the caller must drop the s_umount lock and the passive reference when
367  *      done.
368  */
369 bool grab_super_passive(struct super_block *sb)
370 {
371         spin_lock(&sb_lock);
372         if (hlist_unhashed(&sb->s_instances)) {
373                 spin_unlock(&sb_lock);
374                 return false;
375         }
376
377         sb->s_count++;
378         spin_unlock(&sb_lock);
379
380         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
381                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
382                         return true;
383                 up_read(&sb->s_umount);
384         }
385
386         put_super(sb);
387         return false;
388 }
389
390 /**
391  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
392  *      @sb: superblock to kill
393  *
394  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
395  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
396  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
397  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
398  *      taken care of and do not need specific handling.
399  *
400  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
401  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
402  *      change the attachments of dentries to inodes.
403  */
404 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
405 {
406         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
407
408         if (sb->s_root) {
409                 shrink_dcache_for_umount(sb);
410                 sync_filesystem(sb);
411                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
412
413                 fsnotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
414
415                 evict_inodes(sb);
416
417                 if (sop->put_super)
418                         sop->put_super(sb);
419
420                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
421                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
422                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
423                            sb->s_id);
424                 }
425         }
426         spin_lock(&sb_lock);
427         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
428         hlist_del_init(&sb->s_instances);
429         spin_unlock(&sb_lock);
430         up_write(&sb->s_umount);
431 }
432
433 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
434
435 /**
436  *      sget    -       find or create a superblock
437  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
438  *      @test:  comparison callback
439  *      @set:   setup callback
440  *      @flags: mount flags
441  *      @data:  argument to each of them
442  */
443 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
444                         int (*test)(struct super_block *,void *),
445                         int (*set)(struct super_block *,void *),
446                         int flags,
447                         void *data)
448 {
449         struct super_block *s = NULL;
450         struct super_block *old;
451         int err;
452
453 retry:
454         spin_lock(&sb_lock);
455         if (test) {
456                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
457                         if (!test(old, data))
458                                 continue;
459                         if (!grab_super(old))
460                                 goto retry;
461                         if (s) {
462                                 up_write(&s->s_umount);
463                                 destroy_super(s);
464                                 s = NULL;
465                         }
466                         down_write(&old->s_umount);
467                         if (unlikely(!(old->s_flags & MS_BORN))) {
468                                 deactivate_locked_super(old);
469                                 goto retry;
470                         }
471                         return old;
472                 }
473         }
474         if (!s) {
475                 spin_unlock(&sb_lock);
476                 s = alloc_super(type, flags);
477                 if (!s)
478                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
479                 goto retry;
480         }
481                 
482         err = set(s, data);
483         if (err) {
484                 spin_unlock(&sb_lock);
485                 up_write(&s->s_umount);
486                 destroy_super(s);
487                 return ERR_PTR(err);
488         }
489         s->s_type = type;
490         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
491         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
492         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
493         spin_unlock(&sb_lock);
494         get_filesystem(type);
495         register_shrinker(&s->s_shrink);
496         return s;
497 }
498
499 EXPORT_SYMBOL(sget);
500
501 void drop_super(struct super_block *sb)
502 {
503         up_read(&sb->s_umount);
504         put_super(sb);
505 }
506
507 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
508
509 /**
510  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
511  *      @f: function to call
512  *      @arg: argument to pass to it
513  *
514  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
515  *      locked superblock and given argument.
516  */
517 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
518 {
519         struct super_block *sb, *p = NULL;
520
521         spin_lock(&sb_lock);
522         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
523                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
524                         continue;
525                 sb->s_count++;
526                 spin_unlock(&sb_lock);
527
528                 down_read(&sb->s_umount);
529                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
530                         f(sb, arg);
531                 up_read(&sb->s_umount);
532
533                 spin_lock(&sb_lock);
534                 if (p)
535                         __put_super(p);
536                 p = sb;
537         }
538         if (p)
539                 __put_super(p);
540         spin_unlock(&sb_lock);
541 }
542
543 /**
544  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
545  *      @type: fs type
546  *      @f: function to call
547  *      @arg: argument to pass to it
548  *
549  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
550  *      locked superblock and given argument.
551  */
552 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
553         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
554 {
555         struct super_block *sb, *p = NULL;
556
557         spin_lock(&sb_lock);
558         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
559                 sb->s_count++;
560                 spin_unlock(&sb_lock);
561
562                 down_read(&sb->s_umount);
563                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
564                         f(sb, arg);
565                 up_read(&sb->s_umount);
566
567                 spin_lock(&sb_lock);
568                 if (p)
569                         __put_super(p);
570                 p = sb;
571         }
572         if (p)
573                 __put_super(p);
574         spin_unlock(&sb_lock);
575 }
576
577 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
578
579 /**
580  *      get_super - get the superblock of a device
581  *      @bdev: device to get the superblock for
582  *      
583  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
584  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
585  */
586
587 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
588 {
589         struct super_block *sb;
590
591         if (!bdev)
592                 return NULL;
593
594         spin_lock(&sb_lock);
595 rescan:
596         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
597                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
598                         continue;
599                 if (sb->s_bdev == bdev) {
600                         sb->s_count++;
601                         spin_unlock(&sb_lock);
602                         down_read(&sb->s_umount);
603                         /* still alive? */
604                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
605                                 return sb;
606                         up_read(&sb->s_umount);
607                         /* nope, got unmounted */
608                         spin_lock(&sb_lock);
609                         __put_super(sb);
610                         goto rescan;
611                 }
612         }
613         spin_unlock(&sb_lock);
614         return NULL;
615 }
616
617 EXPORT_SYMBOL(get_super);
618
619 /**
620  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
621  *      @bdev: device to get the superblock for
622  *
623  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
624  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
625  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
626  *      is found.
627  */
628 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
629 {
630         while (1) {
631                 struct super_block *s = get_super(bdev);
632                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
633                         return s;
634                 up_read(&s->s_umount);
635                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
636                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
637                 put_super(s);
638         }
639 }
640 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
641
642 /**
643  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
644  * @bdev: device to get the superblock for
645  *
646  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
647  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
648  * reference or %NULL if none was found.
649  */
650 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
651 {
652         struct super_block *sb;
653
654         if (!bdev)
655                 return NULL;
656
657 restart:
658         spin_lock(&sb_lock);
659         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
660                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
661                         continue;
662                 if (sb->s_bdev == bdev) {
663                         if (grab_super(sb)) /* drops sb_lock */
664                                 return sb;
665                         else
666                                 goto restart;
667                 }
668         }
669         spin_unlock(&sb_lock);
670         return NULL;
671 }
672  
673 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
674 {
675         struct super_block *sb;
676
677         spin_lock(&sb_lock);
678 rescan:
679         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
680                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
681                         continue;
682                 if (sb->s_dev ==  dev) {
683                         sb->s_count++;
684                         spin_unlock(&sb_lock);
685                         down_read(&sb->s_umount);
686                         /* still alive? */
687                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
688                                 return sb;
689                         up_read(&sb->s_umount);
690                         /* nope, got unmounted */
691                         spin_lock(&sb_lock);
692                         __put_super(sb);
693                         goto rescan;
694                 }
695         }
696         spin_unlock(&sb_lock);
697         return NULL;
698 }
699
700 /**
701  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
702  *      @sb:    superblock in question
703  *      @flags: numeric part of options
704  *      @data:  the rest of options
705  *      @force: whether or not to force the change
706  *
707  *      Alters the mount options of a mounted file system.
708  */
709 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
710 {
711         int retval;
712         int remount_ro;
713
714         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
715                 return -EBUSY;
716
717 #ifdef CONFIG_BLOCK
718         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
719                 return -EACCES;
720 #endif
721
722         if (flags & MS_RDONLY)
723                 acct_auto_close(sb);
724         shrink_dcache_sb(sb);
725         sync_filesystem(sb);
726
727         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
728
729         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
730            make sure there are no rw files opened */
731         if (remount_ro) {
732                 if (force) {
733                         mark_files_ro(sb);
734                 } else {
735                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
736                         if (retval)
737                                 return retval;
738                 }
739         }
740
741         if (sb->s_op->remount_fs) {
742                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
743                 if (retval) {
744                         if (!force)
745                                 goto cancel_readonly;
746                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
747                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
748                              sb->s_type->name, retval);
749                 }
750         }
751         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
752         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
753         smp_wmb();
754         sb->s_readonly_remount = 0;
755
756         /*
757          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
758          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
759          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
760          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
761          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
762          * effort at coherency.
763          */
764         if (remount_ro && sb->s_bdev)
765                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
766         return 0;
767
768 cancel_readonly:
769         sb->s_readonly_remount = 0;
770         return retval;
771 }
772
773 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
774 {
775         struct super_block *sb, *p = NULL;
776
777         spin_lock(&sb_lock);
778         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
779                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
780                         continue;
781                 sb->s_count++;
782                 spin_unlock(&sb_lock);
783                 down_write(&sb->s_umount);
784                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
785                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
786                         /*
787                          * What lock protects sb->s_flags??
788                          */
789                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
790                 }
791                 up_write(&sb->s_umount);
792                 spin_lock(&sb_lock);
793                 if (p)
794                         __put_super(p);
795                 p = sb;
796         }
797         if (p)
798                 __put_super(p);
799         spin_unlock(&sb_lock);
800         kfree(work);
801         printk("Emergency Remount complete\n");
802 }
803
804 void emergency_remount(void)
805 {
806         struct work_struct *work;
807
808         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
809         if (work) {
810                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
811                 schedule_work(work);
812         }
813 }
814
815 /*
816  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
817  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
818  */
819
820 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
821 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
822 static int unnamed_dev_start = 0; /* don't bother trying below it */
823
824 int get_anon_bdev(dev_t *p)
825 {
826         int dev;
827         int error;
828
829  retry:
830         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
831                 return -ENOMEM;
832         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
833         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
834         if (!error)
835                 unnamed_dev_start = dev + 1;
836         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
837         if (error == -EAGAIN)
838                 /* We raced and lost with another CPU. */
839                 goto retry;
840         else if (error)
841                 return -EAGAIN;
842
843         if (dev == (1 << MINORBITS)) {
844                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
845                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
846                 if (unnamed_dev_start > dev)
847                         unnamed_dev_start = dev;
848                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
849                 return -EMFILE;
850         }
851         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
852         return 0;
853 }
854 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
855
856 void free_anon_bdev(dev_t dev)
857 {
858         int slot = MINOR(dev);
859         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
860         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
861         if (slot < unnamed_dev_start)
862                 unnamed_dev_start = slot;
863         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
864 }
865 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
866
867 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
868 {
869         int error = get_anon_bdev(&s->s_dev);
870         if (!error)
871                 s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
872         return error;
873 }
874
875 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
876
877 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
878 {
879         dev_t dev = sb->s_dev;
880         generic_shutdown_super(sb);
881         free_anon_bdev(dev);
882 }
883
884 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
885
886 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
887 {
888         if (sb->s_root)
889                 d_genocide(sb->s_root);
890         kill_anon_super(sb);
891 }
892
893 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
894
895 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
896 {
897         return sb->s_fs_info == data;
898 }
899
900 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
901 {
902         sb->s_fs_info = data;
903         return set_anon_super(sb, NULL);
904 }
905
906 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
907         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
908 {
909         struct super_block *sb;
910
911         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
912         if (IS_ERR(sb))
913                 return ERR_CAST(sb);
914
915         if (!sb->s_root) {
916                 int err;
917                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
918                 if (err) {
919                         deactivate_locked_super(sb);
920                         return ERR_PTR(err);
921                 }
922
923                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
924         }
925
926         return dget(sb->s_root);
927 }
928
929 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
930
931 #ifdef CONFIG_BLOCK
932 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
933 {
934         s->s_bdev = data;
935         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
936
937         /*
938          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
939          * overwrite this in ->fill_super()
940          */
941         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
942         return 0;
943 }
944
945 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
946 {
947         return (void *)s->s_bdev == data;
948 }
949
950 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
951         int flags, const char *dev_name, void *data,
952         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
953 {
954         struct block_device *bdev;
955         struct super_block *s;
956         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
957         int error = 0;
958
959         if (!(flags & MS_RDONLY))
960                 mode |= FMODE_WRITE;
961
962         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
963         if (IS_ERR(bdev))
964                 return ERR_CAST(bdev);
965
966         /*
967          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
968          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
969          * while we are mounting
970          */
971         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
972         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
973                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
974                 error = -EBUSY;
975                 goto error_bdev;
976         }
977         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
978                  bdev);
979         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
980         if (IS_ERR(s))
981                 goto error_s;
982
983         if (s->s_root) {
984                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
985                         deactivate_locked_super(s);
986                         error = -EBUSY;
987                         goto error_bdev;
988                 }
989
990                 /*
991                  * s_umount nests inside bd_mutex during
992                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
993                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
994                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
995                  * holding an active reference.
996                  */
997                 up_write(&s->s_umount);
998                 blkdev_put(bdev, mode);
999                 down_write(&s->s_umount);
1000         } else {
1001                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1002
1003                 s->s_mode = mode;
1004                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
1005                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1006                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1007                 if (error) {
1008                         deactivate_locked_super(s);
1009                         goto error;
1010                 }
1011
1012                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1013                 bdev->bd_super = s;
1014         }
1015
1016         return dget(s->s_root);
1017
1018 error_s:
1019         error = PTR_ERR(s);
1020 error_bdev:
1021         blkdev_put(bdev, mode);
1022 error:
1023         return ERR_PTR(error);
1024 }
1025 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1026
1027 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1028 {
1029         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1030         fmode_t mode = sb->s_mode;
1031
1032         bdev->bd_super = NULL;
1033         generic_shutdown_super(sb);
1034         sync_blockdev(bdev);
1035         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1036         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1037 }
1038
1039 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1040 #endif
1041
1042 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1043         int flags, void *data,
1044         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1045 {
1046         int error;
1047         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1048
1049         if (IS_ERR(s))
1050                 return ERR_CAST(s);
1051
1052         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1053         if (error) {
1054                 deactivate_locked_super(s);
1055                 return ERR_PTR(error);
1056         }
1057         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1058         return dget(s->s_root);
1059 }
1060 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1061
1062 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1063 {
1064         return 1;
1065 }
1066
1067 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1068         int flags, void *data,
1069         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1070 {
1071         struct super_block *s;
1072         int error;
1073
1074         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1075         if (IS_ERR(s))
1076                 return ERR_CAST(s);
1077         if (!s->s_root) {
1078                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1079                 if (error) {
1080                         deactivate_locked_super(s);
1081                         return ERR_PTR(error);
1082                 }
1083                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1084         } else {
1085                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1086         }
1087         return dget(s->s_root);
1088 }
1089 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1090
1091 struct dentry *
1092 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1093 {
1094         struct dentry *root;
1095         struct super_block *sb;
1096         char *secdata = NULL;
1097         int error = -ENOMEM;
1098
1099         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1100                 secdata = alloc_secdata();
1101                 if (!secdata)
1102                         goto out;
1103
1104                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1105                 if (error)
1106                         goto out_free_secdata;
1107         }
1108
1109         root = type->mount(type, flags, name, data);
1110         if (IS_ERR(root)) {
1111                 error = PTR_ERR(root);
1112                 goto out_free_secdata;
1113         }
1114         sb = root->d_sb;
1115         BUG_ON(!sb);
1116         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1117         WARN_ON(sb->s_bdi == &default_backing_dev_info);
1118         sb->s_flags |= MS_BORN;
1119
1120         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1121         if (error)
1122                 goto out_sb;
1123
1124         /*
1125          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1126          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1127          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1128          * violate this rule.
1129          */
1130         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1131                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1132
1133         up_write(&sb->s_umount);
1134         free_secdata(secdata);
1135         return root;
1136 out_sb:
1137         dput(root);
1138         deactivate_locked_super(sb);
1139 out_free_secdata:
1140         free_secdata(secdata);
1141 out:
1142         return ERR_PTR(error);
1143 }
1144
1145 /*
1146  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1147  * instead.
1148  */
1149 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1150 {
1151         percpu_counter_dec(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1152         /*
1153          * Make sure s_writers are updated before we wake up waiters in
1154          * freeze_super().
1155          */
1156         smp_mb();
1157         if (waitqueue_active(&sb->s_writers.wait))
1158                 wake_up(&sb->s_writers.wait);
1159         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _RET_IP_);
1160 }
1161 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1162
1163 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1164 /*
1165  * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing but
1166  * it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze protection
1167  * works as getting a read lock but there are subtle problems. XFS for example
1168  * gets freeze protection on internal level twice in some cases, which is OK
1169  * only because we already hold a freeze protection also on higher level. Due
1170  * to these cases we have to tell lockdep we are doing trylock when we
1171  * already hold a freeze protection for a higher freeze level.
1172  */
1173 static void acquire_freeze_lock(struct super_block *sb, int level, bool trylock,
1174                                 unsigned long ip)
1175 {
1176         int i;
1177
1178         if (!trylock) {
1179                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1180                         if (lock_is_held(&sb->s_writers.lock_map[i])) {
1181                                 trylock = true;
1182                                 break;
1183                         }
1184         }
1185         rwsem_acquire_read(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, trylock, ip);
1186 }
1187 #endif
1188
1189 /*
1190  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1191  * instead.
1192  */
1193 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1194 {
1195 retry:
1196         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1197                 if (!wait)
1198                         return 0;
1199                 wait_event(sb->s_writers.wait_unfrozen,
1200                            sb->s_writers.frozen < level);
1201         }
1202
1203 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1204         acquire_freeze_lock(sb, level, !wait, _RET_IP_);
1205 #endif
1206         percpu_counter_inc(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1207         /*
1208          * Make sure counter is updated before we check for frozen.
1209          * freeze_super() first sets frozen and then checks the counter.
1210          */
1211         smp_mb();
1212         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1213                 __sb_end_write(sb, level);
1214                 goto retry;
1215         }
1216         return 1;
1217 }
1218 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1219
1220 /**
1221  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1222  * @sb: the super for which we wait
1223  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1224  *
1225  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1226  * system. Caller of this function should make sure there can be no new writers
1227  * of type @level before calling this function. Otherwise this function can
1228  * livelock.
1229  */
1230 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1231 {
1232         s64 writers;
1233
1234         /*
1235          * We just cycle-through lockdep here so that it does not complain
1236          * about returning with lock to userspace
1237          */
1238         rwsem_acquire(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, 0, _THIS_IP_);
1239         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _THIS_IP_);
1240
1241         do {
1242                 DEFINE_WAIT(wait);
1243
1244                 /*
1245                  * We use a barrier in prepare_to_wait() to separate setting
1246                  * of frozen and checking of the counter
1247                  */
1248                 prepare_to_wait(&sb->s_writers.wait, &wait,
1249                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1250
1251                 writers = percpu_counter_sum(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1252                 if (writers)
1253                         schedule();
1254
1255                 finish_wait(&sb->s_writers.wait, &wait);
1256         } while (writers);
1257 }
1258
1259 /**
1260  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1261  * @sb: the super to lock
1262  *
1263  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1264  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1265  * -EBUSY.
1266  *
1267  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1268  *
1269  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1270  *
1271  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1272  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1273  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1274  *
1275  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1276  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1277  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1278  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1279  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1280  * sync is running).
1281  *
1282  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1283  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1284  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1285  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1286  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1287  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1288  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1289  *
1290  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1291  */
1292 int freeze_super(struct super_block *sb)
1293 {
1294         int ret;
1295
1296         atomic_inc(&sb->s_active);
1297         down_write(&sb->s_umount);
1298         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1299                 deactivate_locked_super(sb);
1300                 return -EBUSY;
1301         }
1302
1303         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1304                 up_write(&sb->s_umount);
1305                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1306         }
1307
1308         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1309                 /* Nothing to do really... */
1310                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1311                 up_write(&sb->s_umount);
1312                 return 0;
1313         }
1314
1315         /* From now on, no new normal writers can start */
1316         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1317         smp_wmb();
1318
1319         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1320         up_write(&sb->s_umount);
1321
1322         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1323
1324         /* Now we go and block page faults... */
1325         down_write(&sb->s_umount);
1326         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1327         smp_wmb();
1328
1329         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1330
1331         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1332         sync_filesystem(sb);
1333
1334         /* Now wait for internal filesystem counter */
1335         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1336         smp_wmb();
1337         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1338
1339         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1340                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1341                 if (ret) {
1342                         printk(KERN_ERR
1343                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1344                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1345                         smp_wmb();
1346                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1347                         deactivate_locked_super(sb);
1348                         return ret;
1349                 }
1350         }
1351         /*
1352          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1353          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1354          */
1355         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1356         up_write(&sb->s_umount);
1357         return 0;
1358 }
1359 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1360
1361 /**
1362  * thaw_super -- unlock filesystem
1363  * @sb: the super to thaw
1364  *
1365  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1366  */
1367 int thaw_super(struct super_block *sb)
1368 {
1369         int error;
1370
1371         down_write(&sb->s_umount);
1372         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1373                 up_write(&sb->s_umount);
1374                 return -EINVAL;
1375         }
1376
1377         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
1378                 goto out;
1379
1380         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1381                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1382                 if (error) {
1383                         printk(KERN_ERR
1384                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1385                         up_write(&sb->s_umount);
1386                         return error;
1387                 }
1388         }
1389
1390 out:
1391         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1392         smp_wmb();
1393         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1394         deactivate_locked_super(sb);
1395
1396         return 0;
1397 }
1398 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);