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