superblock: add filesystem shrinker operations
[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/module.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 "internal.h"
36
37
38 LIST_HEAD(super_blocks);
39 DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
40
41 /*
42  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
43  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
44  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
45  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
46  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
47  */
48 static int prune_super(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
49 {
50         struct super_block *sb;
51         int     fs_objects = 0;
52         int     total_objects;
53
54         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
55
56         /*
57          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
58          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
59          */
60         if (sc->nr_to_scan && !(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
61                 return -1;
62
63         if (!grab_super_passive(sb))
64                 return -1;
65
66         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
67                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb);
68
69         total_objects = sb->s_nr_dentry_unused +
70                         sb->s_nr_inodes_unused + fs_objects + 1;
71
72         if (sc->nr_to_scan) {
73                 int     dentries;
74                 int     inodes;
75
76                 /* proportion the scan between the caches */
77                 dentries = (sc->nr_to_scan * sb->s_nr_dentry_unused) /
78                                                         total_objects;
79                 inodes = (sc->nr_to_scan * sb->s_nr_inodes_unused) /
80                                                         total_objects;
81                 if (fs_objects)
82                         fs_objects = (sc->nr_to_scan * fs_objects) /
83                                                         total_objects;
84                 /*
85                  * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
86                  * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
87                  */
88                 prune_dcache_sb(sb, dentries);
89                 prune_icache_sb(sb, inodes);
90
91                 if (fs_objects && sb->s_op->free_cached_objects) {
92                         sb->s_op->free_cached_objects(sb, fs_objects);
93                         fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb);
94                 }
95                 total_objects = sb->s_nr_dentry_unused +
96                                 sb->s_nr_inodes_unused + fs_objects;
97         }
98
99         total_objects = (total_objects / 100) * sysctl_vfs_cache_pressure;
100         drop_super(sb);
101         return total_objects;
102 }
103
104 /**
105  *      alloc_super     -       create new superblock
106  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
107  *
108  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
109  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
110  */
111 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type)
112 {
113         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
114         static const struct super_operations default_op;
115
116         if (s) {
117                 if (security_sb_alloc(s)) {
118                         kfree(s);
119                         s = NULL;
120                         goto out;
121                 }
122 #ifdef CONFIG_SMP
123                 s->s_files = alloc_percpu(struct list_head);
124                 if (!s->s_files) {
125                         security_sb_free(s);
126                         kfree(s);
127                         s = NULL;
128                         goto out;
129                 } else {
130                         int i;
131
132                         for_each_possible_cpu(i)
133                                 INIT_LIST_HEAD(per_cpu_ptr(s->s_files, i));
134                 }
135 #else
136                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_files);
137 #endif
138                 s->s_bdi = &default_backing_dev_info;
139                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_instances);
140                 INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
141                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
142                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_dentry_lru);
143                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_inode_lru);
144                 spin_lock_init(&s->s_inode_lru_lock);
145                 init_rwsem(&s->s_umount);
146                 mutex_init(&s->s_lock);
147                 lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
148                 /*
149                  * The locking rules for s_lock are up to the
150                  * filesystem. For example ext3fs has different
151                  * lock ordering than usbfs:
152                  */
153                 lockdep_set_class(&s->s_lock, &type->s_lock_key);
154                 /*
155                  * sget() can have s_umount recursion.
156                  *
157                  * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
158                  * one (this one), and tries again to find a suitable old
159                  * one.
160                  *
161                  * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
162                  * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
163                  * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
164                  * risk of deadlocks.
165                  *
166                  * Annotate this by putting this lock in a different
167                  * subclass.
168                  */
169                 down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
170                 s->s_count = 1;
171                 atomic_set(&s->s_active, 1);
172                 mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
173                 lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
174                 mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
175                 mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
176                 init_rwsem(&s->s_dquot.dqptr_sem);
177                 init_waitqueue_head(&s->s_wait_unfrozen);
178                 s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
179                 s->s_op = &default_op;
180                 s->s_time_gran = 1000000000;
181                 s->cleancache_poolid = -1;
182
183                 s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
184                 s->s_shrink.shrink = prune_super;
185         }
186 out:
187         return s;
188 }
189
190 /**
191  *      destroy_super   -       frees a superblock
192  *      @s: superblock to free
193  *
194  *      Frees a superblock.
195  */
196 static inline void destroy_super(struct super_block *s)
197 {
198 #ifdef CONFIG_SMP
199         free_percpu(s->s_files);
200 #endif
201         security_sb_free(s);
202         kfree(s->s_subtype);
203         kfree(s->s_options);
204         kfree(s);
205 }
206
207 /* Superblock refcounting  */
208
209 /*
210  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
211  */
212 void __put_super(struct super_block *sb)
213 {
214         if (!--sb->s_count) {
215                 list_del_init(&sb->s_list);
216                 destroy_super(sb);
217         }
218 }
219
220 /**
221  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
222  *      @sb: superblock in question
223  *
224  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
225  *      references left.
226  */
227 void put_super(struct super_block *sb)
228 {
229         spin_lock(&sb_lock);
230         __put_super(sb);
231         spin_unlock(&sb_lock);
232 }
233
234
235 /**
236  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
237  *      @s: superblock to deactivate
238  *
239  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
240  *      one if there is no other active references left.  In that case we
241  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
242  *      had just acquired.
243  *
244  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
245  */
246 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
247 {
248         struct file_system_type *fs = s->s_type;
249         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
250                 cleancache_flush_fs(s);
251                 fs->kill_sb(s);
252
253                 /* caches are now gone, we can safely kill the shrinker now */
254                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
255
256                 /*
257                  * We need to call rcu_barrier so all the delayed rcu free
258                  * inodes are flushed before we release the fs module.
259                  */
260                 rcu_barrier();
261                 put_filesystem(fs);
262                 put_super(s);
263         } else {
264                 up_write(&s->s_umount);
265         }
266 }
267
268 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
269
270 /**
271  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
272  *      @s: superblock to deactivate
273  *
274  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
275  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
276  *      lock will be acquired prior to that.
277  */
278 void deactivate_super(struct super_block *s)
279 {
280         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
281                 down_write(&s->s_umount);
282                 deactivate_locked_super(s);
283         }
284 }
285
286 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
287
288 /**
289  *      grab_super - acquire an active reference
290  *      @s: reference we are trying to make active
291  *
292  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
293  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
294  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
295  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
296  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
297  *      dying when grab_super() had been called).
298  */
299 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
300 {
301         if (atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
302                 spin_unlock(&sb_lock);
303                 return 1;
304         }
305         /* it's going away */
306         s->s_count++;
307         spin_unlock(&sb_lock);
308         /* wait for it to die */
309         down_write(&s->s_umount);
310         up_write(&s->s_umount);
311         put_super(s);
312         return 0;
313 }
314
315 /*
316  *      grab_super_passive - acquire a passive reference
317  *      @s: reference we are trying to grab
318  *
319  *      Tries to acquire a passive reference. This is used in places where we
320  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
321  *      superblock does not go away while we are working on it. It returns
322  *      false if a reference was not gained, and returns true with the s_umount
323  *      lock held in read mode if a reference is gained. On successful return,
324  *      the caller must drop the s_umount lock and the passive reference when
325  *      done.
326  */
327 bool grab_super_passive(struct super_block *sb)
328 {
329         spin_lock(&sb_lock);
330         if (list_empty(&sb->s_instances)) {
331                 spin_unlock(&sb_lock);
332                 return false;
333         }
334
335         sb->s_count++;
336         spin_unlock(&sb_lock);
337
338         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
339                 if (sb->s_root)
340                         return true;
341                 up_read(&sb->s_umount);
342         }
343
344         put_super(sb);
345         return false;
346 }
347
348 /*
349  * Superblock locking.  We really ought to get rid of these two.
350  */
351 void lock_super(struct super_block * sb)
352 {
353         get_fs_excl();
354         mutex_lock(&sb->s_lock);
355 }
356
357 void unlock_super(struct super_block * sb)
358 {
359         put_fs_excl();
360         mutex_unlock(&sb->s_lock);
361 }
362
363 EXPORT_SYMBOL(lock_super);
364 EXPORT_SYMBOL(unlock_super);
365
366 /**
367  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
368  *      @sb: superblock to kill
369  *
370  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
371  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
372  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
373  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
374  *      taken care of and do not need specific handling.
375  *
376  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
377  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
378  *      change the attachments of dentries to inodes.
379  */
380 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
381 {
382         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
383
384         if (sb->s_root) {
385                 shrink_dcache_for_umount(sb);
386                 sync_filesystem(sb);
387                 get_fs_excl();
388                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
389
390                 fsnotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
391
392                 evict_inodes(sb);
393
394                 if (sop->put_super)
395                         sop->put_super(sb);
396
397                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
398                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
399                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
400                            sb->s_id);
401                 }
402                 put_fs_excl();
403         }
404         spin_lock(&sb_lock);
405         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
406         list_del_init(&sb->s_instances);
407         spin_unlock(&sb_lock);
408         up_write(&sb->s_umount);
409 }
410
411 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
412
413 /**
414  *      sget    -       find or create a superblock
415  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
416  *      @test:  comparison callback
417  *      @set:   setup callback
418  *      @data:  argument to each of them
419  */
420 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
421                         int (*test)(struct super_block *,void *),
422                         int (*set)(struct super_block *,void *),
423                         void *data)
424 {
425         struct super_block *s = NULL;
426         struct super_block *old;
427         int err;
428
429 retry:
430         spin_lock(&sb_lock);
431         if (test) {
432                 list_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
433                         if (!test(old, data))
434                                 continue;
435                         if (!grab_super(old))
436                                 goto retry;
437                         if (s) {
438                                 up_write(&s->s_umount);
439                                 destroy_super(s);
440                                 s = NULL;
441                         }
442                         down_write(&old->s_umount);
443                         if (unlikely(!(old->s_flags & MS_BORN))) {
444                                 deactivate_locked_super(old);
445                                 goto retry;
446                         }
447                         return old;
448                 }
449         }
450         if (!s) {
451                 spin_unlock(&sb_lock);
452                 s = alloc_super(type);
453                 if (!s)
454                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
455                 goto retry;
456         }
457                 
458         err = set(s, data);
459         if (err) {
460                 spin_unlock(&sb_lock);
461                 up_write(&s->s_umount);
462                 destroy_super(s);
463                 return ERR_PTR(err);
464         }
465         s->s_type = type;
466         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
467         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
468         list_add(&s->s_instances, &type->fs_supers);
469         spin_unlock(&sb_lock);
470         get_filesystem(type);
471         register_shrinker(&s->s_shrink);
472         return s;
473 }
474
475 EXPORT_SYMBOL(sget);
476
477 void drop_super(struct super_block *sb)
478 {
479         up_read(&sb->s_umount);
480         put_super(sb);
481 }
482
483 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
484
485 /**
486  * sync_supers - helper for periodic superblock writeback
487  *
488  * Call the write_super method if present on all dirty superblocks in
489  * the system.  This is for the periodic writeback used by most older
490  * filesystems.  For data integrity superblock writeback use
491  * sync_filesystems() instead.
492  *
493  * Note: check the dirty flag before waiting, so we don't
494  * hold up the sync while mounting a device. (The newly
495  * mounted device won't need syncing.)
496  */
497 void sync_supers(void)
498 {
499         struct super_block *sb, *p = NULL;
500
501         spin_lock(&sb_lock);
502         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
503                 if (list_empty(&sb->s_instances))
504                         continue;
505                 if (sb->s_op->write_super && sb->s_dirt) {
506                         sb->s_count++;
507                         spin_unlock(&sb_lock);
508
509                         down_read(&sb->s_umount);
510                         if (sb->s_root && sb->s_dirt)
511                                 sb->s_op->write_super(sb);
512                         up_read(&sb->s_umount);
513
514                         spin_lock(&sb_lock);
515                         if (p)
516                                 __put_super(p);
517                         p = sb;
518                 }
519         }
520         if (p)
521                 __put_super(p);
522         spin_unlock(&sb_lock);
523 }
524
525 /**
526  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
527  *      @f: function to call
528  *      @arg: argument to pass to it
529  *
530  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
531  *      locked superblock and given argument.
532  */
533 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
534 {
535         struct super_block *sb, *p = NULL;
536
537         spin_lock(&sb_lock);
538         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
539                 if (list_empty(&sb->s_instances))
540                         continue;
541                 sb->s_count++;
542                 spin_unlock(&sb_lock);
543
544                 down_read(&sb->s_umount);
545                 if (sb->s_root)
546                         f(sb, arg);
547                 up_read(&sb->s_umount);
548
549                 spin_lock(&sb_lock);
550                 if (p)
551                         __put_super(p);
552                 p = sb;
553         }
554         if (p)
555                 __put_super(p);
556         spin_unlock(&sb_lock);
557 }
558
559 /**
560  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
561  *      @type: fs type
562  *      @f: function to call
563  *      @arg: argument to pass to it
564  *
565  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
566  *      locked superblock and given argument.
567  */
568 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
569         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
570 {
571         struct super_block *sb, *p = NULL;
572
573         spin_lock(&sb_lock);
574         list_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
575                 sb->s_count++;
576                 spin_unlock(&sb_lock);
577
578                 down_read(&sb->s_umount);
579                 if (sb->s_root)
580                         f(sb, arg);
581                 up_read(&sb->s_umount);
582
583                 spin_lock(&sb_lock);
584                 if (p)
585                         __put_super(p);
586                 p = sb;
587         }
588         if (p)
589                 __put_super(p);
590         spin_unlock(&sb_lock);
591 }
592
593 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
594
595 /**
596  *      get_super - get the superblock of a device
597  *      @bdev: device to get the superblock for
598  *      
599  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
600  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
601  */
602
603 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
604 {
605         struct super_block *sb;
606
607         if (!bdev)
608                 return NULL;
609
610         spin_lock(&sb_lock);
611 rescan:
612         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
613                 if (list_empty(&sb->s_instances))
614                         continue;
615                 if (sb->s_bdev == bdev) {
616                         sb->s_count++;
617                         spin_unlock(&sb_lock);
618                         down_read(&sb->s_umount);
619                         /* still alive? */
620                         if (sb->s_root)
621                                 return sb;
622                         up_read(&sb->s_umount);
623                         /* nope, got unmounted */
624                         spin_lock(&sb_lock);
625                         __put_super(sb);
626                         goto rescan;
627                 }
628         }
629         spin_unlock(&sb_lock);
630         return NULL;
631 }
632
633 EXPORT_SYMBOL(get_super);
634
635 /**
636  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
637  * @bdev: device to get the superblock for
638  *
639  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
640  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
641  * reference or %NULL if none was found.
642  */
643 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
644 {
645         struct super_block *sb;
646
647         if (!bdev)
648                 return NULL;
649
650 restart:
651         spin_lock(&sb_lock);
652         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
653                 if (list_empty(&sb->s_instances))
654                         continue;
655                 if (sb->s_bdev == bdev) {
656                         if (grab_super(sb)) /* drops sb_lock */
657                                 return sb;
658                         else
659                                 goto restart;
660                 }
661         }
662         spin_unlock(&sb_lock);
663         return NULL;
664 }
665  
666 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
667 {
668         struct super_block *sb;
669
670         spin_lock(&sb_lock);
671 rescan:
672         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
673                 if (list_empty(&sb->s_instances))
674                         continue;
675                 if (sb->s_dev ==  dev) {
676                         sb->s_count++;
677                         spin_unlock(&sb_lock);
678                         down_read(&sb->s_umount);
679                         /* still alive? */
680                         if (sb->s_root)
681                                 return sb;
682                         up_read(&sb->s_umount);
683                         /* nope, got unmounted */
684                         spin_lock(&sb_lock);
685                         __put_super(sb);
686                         goto rescan;
687                 }
688         }
689         spin_unlock(&sb_lock);
690         return NULL;
691 }
692
693 /**
694  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
695  *      @sb:    superblock in question
696  *      @flags: numeric part of options
697  *      @data:  the rest of options
698  *      @force: whether or not to force the change
699  *
700  *      Alters the mount options of a mounted file system.
701  */
702 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
703 {
704         int retval;
705         int remount_ro;
706
707         if (sb->s_frozen != SB_UNFROZEN)
708                 return -EBUSY;
709
710 #ifdef CONFIG_BLOCK
711         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
712                 return -EACCES;
713 #endif
714
715         if (flags & MS_RDONLY)
716                 acct_auto_close(sb);
717         shrink_dcache_sb(sb);
718         sync_filesystem(sb);
719
720         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
721
722         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
723            make sure there are no rw files opened */
724         if (remount_ro) {
725                 if (force)
726                         mark_files_ro(sb);
727                 else if (!fs_may_remount_ro(sb))
728                         return -EBUSY;
729         }
730
731         if (sb->s_op->remount_fs) {
732                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
733                 if (retval)
734                         return retval;
735         }
736         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
737
738         /*
739          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
740          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
741          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
742          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
743          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
744          * effort at coherency.
745          */
746         if (remount_ro && sb->s_bdev)
747                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
748         return 0;
749 }
750
751 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
752 {
753         struct super_block *sb, *p = NULL;
754
755         spin_lock(&sb_lock);
756         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
757                 if (list_empty(&sb->s_instances))
758                         continue;
759                 sb->s_count++;
760                 spin_unlock(&sb_lock);
761                 down_write(&sb->s_umount);
762                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
763                         /*
764                          * What lock protects sb->s_flags??
765                          */
766                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
767                 }
768                 up_write(&sb->s_umount);
769                 spin_lock(&sb_lock);
770                 if (p)
771                         __put_super(p);
772                 p = sb;
773         }
774         if (p)
775                 __put_super(p);
776         spin_unlock(&sb_lock);
777         kfree(work);
778         printk("Emergency Remount complete\n");
779 }
780
781 void emergency_remount(void)
782 {
783         struct work_struct *work;
784
785         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
786         if (work) {
787                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
788                 schedule_work(work);
789         }
790 }
791
792 /*
793  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
794  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
795  */
796
797 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
798 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
799 static int unnamed_dev_start = 0; /* don't bother trying below it */
800
801 int get_anon_bdev(dev_t *p)
802 {
803         int dev;
804         int error;
805
806  retry:
807         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
808                 return -ENOMEM;
809         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
810         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
811         if (!error)
812                 unnamed_dev_start = dev + 1;
813         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
814         if (error == -EAGAIN)
815                 /* We raced and lost with another CPU. */
816                 goto retry;
817         else if (error)
818                 return -EAGAIN;
819
820         if ((dev & MAX_ID_MASK) == (1 << MINORBITS)) {
821                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
822                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
823                 if (unnamed_dev_start > dev)
824                         unnamed_dev_start = dev;
825                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
826                 return -EMFILE;
827         }
828         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
829         return 0;
830 }
831 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
832
833 void free_anon_bdev(dev_t dev)
834 {
835         int slot = MINOR(dev);
836         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
837         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
838         if (slot < unnamed_dev_start)
839                 unnamed_dev_start = slot;
840         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
841 }
842 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
843
844 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
845 {
846         int error = get_anon_bdev(&s->s_dev);
847         if (!error)
848                 s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
849         return error;
850 }
851
852 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
853
854 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
855 {
856         dev_t dev = sb->s_dev;
857         generic_shutdown_super(sb);
858         free_anon_bdev(dev);
859 }
860
861 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
862
863 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
864 {
865         if (sb->s_root)
866                 d_genocide(sb->s_root);
867         kill_anon_super(sb);
868 }
869
870 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
871
872 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
873 {
874         return sb->s_fs_info == data;
875 }
876
877 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
878 {
879         sb->s_fs_info = data;
880         return set_anon_super(sb, NULL);
881 }
882
883 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
884         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
885 {
886         struct super_block *sb;
887
888         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, data);
889         if (IS_ERR(sb))
890                 return ERR_CAST(sb);
891
892         if (!sb->s_root) {
893                 int err;
894                 sb->s_flags = flags;
895                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
896                 if (err) {
897                         deactivate_locked_super(sb);
898                         return ERR_PTR(err);
899                 }
900
901                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
902         }
903
904         return dget(sb->s_root);
905 }
906
907 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
908
909 #ifdef CONFIG_BLOCK
910 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
911 {
912         s->s_bdev = data;
913         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
914
915         /*
916          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
917          * overwrite this in ->fill_super()
918          */
919         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
920         return 0;
921 }
922
923 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
924 {
925         return (void *)s->s_bdev == data;
926 }
927
928 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
929         int flags, const char *dev_name, void *data,
930         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
931 {
932         struct block_device *bdev;
933         struct super_block *s;
934         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
935         int error = 0;
936
937         if (!(flags & MS_RDONLY))
938                 mode |= FMODE_WRITE;
939
940         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
941         if (IS_ERR(bdev))
942                 return ERR_CAST(bdev);
943
944         /*
945          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
946          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
947          * while we are mounting
948          */
949         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
950         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
951                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
952                 error = -EBUSY;
953                 goto error_bdev;
954         }
955         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, bdev);
956         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
957         if (IS_ERR(s))
958                 goto error_s;
959
960         if (s->s_root) {
961                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
962                         deactivate_locked_super(s);
963                         error = -EBUSY;
964                         goto error_bdev;
965                 }
966
967                 /*
968                  * s_umount nests inside bd_mutex during
969                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
970                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
971                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
972                  * holding an active reference.
973                  */
974                 up_write(&s->s_umount);
975                 blkdev_put(bdev, mode);
976                 down_write(&s->s_umount);
977         } else {
978                 char b[BDEVNAME_SIZE];
979
980                 s->s_flags = flags | MS_NOSEC;
981                 s->s_mode = mode;
982                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
983                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
984                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
985                 if (error) {
986                         deactivate_locked_super(s);
987                         goto error;
988                 }
989
990                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
991                 bdev->bd_super = s;
992         }
993
994         return dget(s->s_root);
995
996 error_s:
997         error = PTR_ERR(s);
998 error_bdev:
999         blkdev_put(bdev, mode);
1000 error:
1001         return ERR_PTR(error);
1002 }
1003 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1004
1005 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1006 {
1007         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1008         fmode_t mode = sb->s_mode;
1009
1010         bdev->bd_super = NULL;
1011         generic_shutdown_super(sb);
1012         sync_blockdev(bdev);
1013         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1014         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1015 }
1016
1017 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1018 #endif
1019
1020 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1021         int flags, void *data,
1022         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1023 {
1024         int error;
1025         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, NULL);
1026
1027         if (IS_ERR(s))
1028                 return ERR_CAST(s);
1029
1030         s->s_flags = flags;
1031
1032         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1033         if (error) {
1034                 deactivate_locked_super(s);
1035                 return ERR_PTR(error);
1036         }
1037         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1038         return dget(s->s_root);
1039 }
1040 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1041
1042 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1043 {
1044         return 1;
1045 }
1046
1047 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1048         int flags, void *data,
1049         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1050 {
1051         struct super_block *s;
1052         int error;
1053
1054         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, NULL);
1055         if (IS_ERR(s))
1056                 return ERR_CAST(s);
1057         if (!s->s_root) {
1058                 s->s_flags = flags;
1059                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1060                 if (error) {
1061                         deactivate_locked_super(s);
1062                         return ERR_PTR(error);
1063                 }
1064                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1065         } else {
1066                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1067         }
1068         return dget(s->s_root);
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1071
1072 struct dentry *
1073 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1074 {
1075         struct dentry *root;
1076         struct super_block *sb;
1077         char *secdata = NULL;
1078         int error = -ENOMEM;
1079
1080         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1081                 secdata = alloc_secdata();
1082                 if (!secdata)
1083                         goto out;
1084
1085                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1086                 if (error)
1087                         goto out_free_secdata;
1088         }
1089
1090         root = type->mount(type, flags, name, data);
1091         if (IS_ERR(root)) {
1092                 error = PTR_ERR(root);
1093                 goto out_free_secdata;
1094         }
1095         sb = root->d_sb;
1096         BUG_ON(!sb);
1097         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1098         WARN_ON(sb->s_bdi == &default_backing_dev_info);
1099         sb->s_flags |= MS_BORN;
1100
1101         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1102         if (error)
1103                 goto out_sb;
1104
1105         /*
1106          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1107          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1108          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1109          * violate this rule.
1110          */
1111         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1112                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1113
1114         up_write(&sb->s_umount);
1115         free_secdata(secdata);
1116         return root;
1117 out_sb:
1118         dput(root);
1119         deactivate_locked_super(sb);
1120 out_free_secdata:
1121         free_secdata(secdata);
1122 out:
1123         return ERR_PTR(error);
1124 }
1125
1126 /**
1127  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1128  * @sb: the super to lock
1129  *
1130  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1131  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1132  * -EBUSY.
1133  */
1134 int freeze_super(struct super_block *sb)
1135 {
1136         int ret;
1137
1138         atomic_inc(&sb->s_active);
1139         down_write(&sb->s_umount);
1140         if (sb->s_frozen) {
1141                 deactivate_locked_super(sb);
1142                 return -EBUSY;
1143         }
1144
1145         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1146                 sb->s_frozen = SB_FREEZE_TRANS;
1147                 smp_wmb();
1148                 up_write(&sb->s_umount);
1149                 return 0;
1150         }
1151
1152         sb->s_frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1153         smp_wmb();
1154
1155         sync_filesystem(sb);
1156
1157         sb->s_frozen = SB_FREEZE_TRANS;
1158         smp_wmb();
1159
1160         sync_blockdev(sb->s_bdev);
1161         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1162                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1163                 if (ret) {
1164                         printk(KERN_ERR
1165                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1166                         sb->s_frozen = SB_UNFROZEN;
1167                         deactivate_locked_super(sb);
1168                         return ret;
1169                 }
1170         }
1171         up_write(&sb->s_umount);
1172         return 0;
1173 }
1174 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1175
1176 /**
1177  * thaw_super -- unlock filesystem
1178  * @sb: the super to thaw
1179  *
1180  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1181  */
1182 int thaw_super(struct super_block *sb)
1183 {
1184         int error;
1185
1186         down_write(&sb->s_umount);
1187         if (sb->s_frozen == SB_UNFROZEN) {
1188                 up_write(&sb->s_umount);
1189                 return -EINVAL;
1190         }
1191
1192         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
1193                 goto out;
1194
1195         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1196                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1197                 if (error) {
1198                         printk(KERN_ERR
1199                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1200                         sb->s_frozen = SB_FREEZE_TRANS;
1201                         up_write(&sb->s_umount);
1202                         return error;
1203                 }
1204         }
1205
1206 out:
1207         sb->s_frozen = SB_UNFROZEN;
1208         smp_wmb();
1209         wake_up(&sb->s_wait_unfrozen);
1210         deactivate_locked_super(sb);
1211
1212         return 0;
1213 }
1214 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);