fs: push rcu_barrier() from deactivate_locked_super() to filesystems
[linux-3.10.git] / fs / super.c
1 /*
2  *  linux/fs/super.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  super.c contains code to handle: - mount structures
7  *                                   - super-block tables
8  *                                   - filesystem drivers list
9  *                                   - mount system call
10  *                                   - umount system call
11  *                                   - ustat system call
12  *
13  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
14  *
15  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
16  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
17  *  Added options to /proc/mounts:
18  *    Torbj√∂rn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
19  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
20  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
21  */
22
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/acct.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include "internal.h"
38
39
40 LIST_HEAD(super_blocks);
41 DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
42
43 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
44         "sb_writers",
45         "sb_pagefaults",
46         "sb_internal",
47 };
48
49 /*
50  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
51  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
52  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
53  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
54  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
55  */
56 static int prune_super(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
57 {
58         struct super_block *sb;
59         int     fs_objects = 0;
60         int     total_objects;
61
62         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
63
64         /*
65          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
66          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
67          */
68         if (sc->nr_to_scan && !(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
69                 return -1;
70
71         if (!grab_super_passive(sb))
72                 return -1;
73
74         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
75                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb);
76
77         total_objects = sb->s_nr_dentry_unused +
78                         sb->s_nr_inodes_unused + fs_objects + 1;
79
80         if (sc->nr_to_scan) {
81                 int     dentries;
82                 int     inodes;
83
84                 /* proportion the scan between the caches */
85                 dentries = (sc->nr_to_scan * sb->s_nr_dentry_unused) /
86                                                         total_objects;
87                 inodes = (sc->nr_to_scan * sb->s_nr_inodes_unused) /
88                                                         total_objects;
89                 if (fs_objects)
90                         fs_objects = (sc->nr_to_scan * fs_objects) /
91                                                         total_objects;
92                 /*
93                  * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
94                  * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
95                  */
96                 prune_dcache_sb(sb, dentries);
97                 prune_icache_sb(sb, inodes);
98
99                 if (fs_objects && sb->s_op->free_cached_objects) {
100                         sb->s_op->free_cached_objects(sb, fs_objects);
101                         fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb);
102                 }
103                 total_objects = sb->s_nr_dentry_unused +
104                                 sb->s_nr_inodes_unused + fs_objects;
105         }
106
107         total_objects = (total_objects / 100) * sysctl_vfs_cache_pressure;
108         drop_super(sb);
109         return total_objects;
110 }
111
112 static int init_sb_writers(struct super_block *s, struct file_system_type *type)
113 {
114         int err;
115         int i;
116
117         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
118                 err = percpu_counter_init(&s->s_writers.counter[i], 0);
119                 if (err < 0)
120                         goto err_out;
121                 lockdep_init_map(&s->s_writers.lock_map[i], sb_writers_name[i],
122                                  &type->s_writers_key[i], 0);
123         }
124         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait);
125         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
126         return 0;
127 err_out:
128         while (--i >= 0)
129                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
130         return err;
131 }
132
133 static void destroy_sb_writers(struct super_block *s)
134 {
135         int i;
136
137         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
138                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
139 }
140
141 /**
142  *      alloc_super     -       create new superblock
143  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
144  *      @flags: the mount flags
145  *
146  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
147  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
148  */
149 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
150 {
151         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
152         static const struct super_operations default_op;
153
154         if (s) {
155                 if (security_sb_alloc(s)) {
156                         /*
157                          * We cannot call security_sb_free() without
158                          * security_sb_alloc() succeeding. So bail out manually
159                          */
160                         kfree(s);
161                         s = NULL;
162                         goto out;
163                 }
164 #ifdef CONFIG_SMP
165                 s->s_files = alloc_percpu(struct list_head);
166                 if (!s->s_files)
167                         goto err_out;
168                 else {
169                         int i;
170
171                         for_each_possible_cpu(i)
172                                 INIT_LIST_HEAD(per_cpu_ptr(s->s_files, i));
173                 }
174 #else
175                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_files);
176 #endif
177                 if (init_sb_writers(s, type))
178                         goto err_out;
179                 s->s_flags = flags;
180                 s->s_bdi = &default_backing_dev_info;
181                 INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
182                 INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
183                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
184                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_dentry_lru);
185                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_inode_lru);
186                 spin_lock_init(&s->s_inode_lru_lock);
187                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
188                 init_rwsem(&s->s_umount);
189                 mutex_init(&s->s_lock);
190                 lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
191                 /*
192                  * The locking rules for s_lock are up to the
193                  * filesystem. For example ext3fs has different
194                  * lock ordering than usbfs:
195                  */
196                 lockdep_set_class(&s->s_lock, &type->s_lock_key);
197                 /*
198                  * sget() can have s_umount recursion.
199                  *
200                  * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
201                  * one (this one), and tries again to find a suitable old
202                  * one.
203                  *
204                  * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
205                  * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
206                  * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
207                  * risk of deadlocks.
208                  *
209                  * Annotate this by putting this lock in a different
210                  * subclass.
211                  */
212                 down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
213                 s->s_count = 1;
214                 atomic_set(&s->s_active, 1);
215                 mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
216                 lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
217                 mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
218                 mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
219                 init_rwsem(&s->s_dquot.dqptr_sem);
220                 s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
221                 s->s_op = &default_op;
222                 s->s_time_gran = 1000000000;
223                 s->cleancache_poolid = -1;
224
225                 s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
226                 s->s_shrink.shrink = prune_super;
227                 s->s_shrink.batch = 1024;
228         }
229 out:
230         return s;
231 err_out:
232         security_sb_free(s);
233 #ifdef CONFIG_SMP
234         if (s->s_files)
235                 free_percpu(s->s_files);
236 #endif
237         destroy_sb_writers(s);
238         kfree(s);
239         s = NULL;
240         goto out;
241 }
242
243 /**
244  *      destroy_super   -       frees a superblock
245  *      @s: superblock to free
246  *
247  *      Frees a superblock.
248  */
249 static inline void destroy_super(struct super_block *s)
250 {
251 #ifdef CONFIG_SMP
252         free_percpu(s->s_files);
253 #endif
254         destroy_sb_writers(s);
255         security_sb_free(s);
256         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
257         kfree(s->s_subtype);
258         kfree(s->s_options);
259         kfree(s);
260 }
261
262 /* Superblock refcounting  */
263
264 /*
265  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
266  */
267 static void __put_super(struct super_block *sb)
268 {
269         if (!--sb->s_count) {
270                 list_del_init(&sb->s_list);
271                 destroy_super(sb);
272         }
273 }
274
275 /**
276  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
277  *      @sb: superblock in question
278  *
279  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
280  *      references left.
281  */
282 static void put_super(struct super_block *sb)
283 {
284         spin_lock(&sb_lock);
285         __put_super(sb);
286         spin_unlock(&sb_lock);
287 }
288
289
290 /**
291  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
292  *      @s: superblock to deactivate
293  *
294  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
295  *      one if there is no other active references left.  In that case we
296  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
297  *      had just acquired.
298  *
299  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
300  */
301 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
302 {
303         struct file_system_type *fs = s->s_type;
304         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
305                 cleancache_invalidate_fs(s);
306                 fs->kill_sb(s);
307
308                 /* caches are now gone, we can safely kill the shrinker now */
309                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
310                 put_filesystem(fs);
311                 put_super(s);
312         } else {
313                 up_write(&s->s_umount);
314         }
315 }
316
317 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
318
319 /**
320  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
321  *      @s: superblock to deactivate
322  *
323  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
324  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
325  *      lock will be acquired prior to that.
326  */
327 void deactivate_super(struct super_block *s)
328 {
329         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
330                 down_write(&s->s_umount);
331                 deactivate_locked_super(s);
332         }
333 }
334
335 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
336
337 /**
338  *      grab_super - acquire an active reference
339  *      @s: reference we are trying to make active
340  *
341  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
342  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
343  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
344  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
345  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
346  *      dying when grab_super() had been called).
347  */
348 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
349 {
350         if (atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
351                 spin_unlock(&sb_lock);
352                 return 1;
353         }
354         /* it's going away */
355         s->s_count++;
356         spin_unlock(&sb_lock);
357         /* wait for it to die */
358         down_write(&s->s_umount);
359         up_write(&s->s_umount);
360         put_super(s);
361         return 0;
362 }
363
364 /*
365  *      grab_super_passive - acquire a passive reference
366  *      @sb: reference we are trying to grab
367  *
368  *      Tries to acquire a passive reference. This is used in places where we
369  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
370  *      superblock does not go away while we are working on it. It returns
371  *      false if a reference was not gained, and returns true with the s_umount
372  *      lock held in read mode if a reference is gained. On successful return,
373  *      the caller must drop the s_umount lock and the passive reference when
374  *      done.
375  */
376 bool grab_super_passive(struct super_block *sb)
377 {
378         spin_lock(&sb_lock);
379         if (hlist_unhashed(&sb->s_instances)) {
380                 spin_unlock(&sb_lock);
381                 return false;
382         }
383
384         sb->s_count++;
385         spin_unlock(&sb_lock);
386
387         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
388                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
389                         return true;
390                 up_read(&sb->s_umount);
391         }
392
393         put_super(sb);
394         return false;
395 }
396
397 /*
398  * Superblock locking.  We really ought to get rid of these two.
399  */
400 void lock_super(struct super_block * sb)
401 {
402         mutex_lock(&sb->s_lock);
403 }
404
405 void unlock_super(struct super_block * sb)
406 {
407         mutex_unlock(&sb->s_lock);
408 }
409
410 EXPORT_SYMBOL(lock_super);
411 EXPORT_SYMBOL(unlock_super);
412
413 /**
414  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
415  *      @sb: superblock to kill
416  *
417  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
418  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
419  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
420  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
421  *      taken care of and do not need specific handling.
422  *
423  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
424  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
425  *      change the attachments of dentries to inodes.
426  */
427 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
428 {
429         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
430
431         if (sb->s_root) {
432                 shrink_dcache_for_umount(sb);
433                 sync_filesystem(sb);
434                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
435
436                 fsnotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
437
438                 evict_inodes(sb);
439
440                 if (sop->put_super)
441                         sop->put_super(sb);
442
443                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
444                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
445                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
446                            sb->s_id);
447                 }
448         }
449         spin_lock(&sb_lock);
450         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
451         hlist_del_init(&sb->s_instances);
452         spin_unlock(&sb_lock);
453         up_write(&sb->s_umount);
454 }
455
456 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
457
458 /**
459  *      sget    -       find or create a superblock
460  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
461  *      @test:  comparison callback
462  *      @set:   setup callback
463  *      @flags: mount flags
464  *      @data:  argument to each of them
465  */
466 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
467                         int (*test)(struct super_block *,void *),
468                         int (*set)(struct super_block *,void *),
469                         int flags,
470                         void *data)
471 {
472         struct super_block *s = NULL;
473         struct hlist_node *node;
474         struct super_block *old;
475         int err;
476
477 retry:
478         spin_lock(&sb_lock);
479         if (test) {
480                 hlist_for_each_entry(old, node, &type->fs_supers, s_instances) {
481                         if (!test(old, data))
482                                 continue;
483                         if (!grab_super(old))
484                                 goto retry;
485                         if (s) {
486                                 up_write(&s->s_umount);
487                                 destroy_super(s);
488                                 s = NULL;
489                         }
490                         down_write(&old->s_umount);
491                         if (unlikely(!(old->s_flags & MS_BORN))) {
492                                 deactivate_locked_super(old);
493                                 goto retry;
494                         }
495                         return old;
496                 }
497         }
498         if (!s) {
499                 spin_unlock(&sb_lock);
500                 s = alloc_super(type, flags);
501                 if (!s)
502                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
503                 goto retry;
504         }
505                 
506         err = set(s, data);
507         if (err) {
508                 spin_unlock(&sb_lock);
509                 up_write(&s->s_umount);
510                 destroy_super(s);
511                 return ERR_PTR(err);
512         }
513         s->s_type = type;
514         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
515         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
516         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
517         spin_unlock(&sb_lock);
518         get_filesystem(type);
519         register_shrinker(&s->s_shrink);
520         return s;
521 }
522
523 EXPORT_SYMBOL(sget);
524
525 void drop_super(struct super_block *sb)
526 {
527         up_read(&sb->s_umount);
528         put_super(sb);
529 }
530
531 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
532
533 /**
534  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
535  *      @f: function to call
536  *      @arg: argument to pass to it
537  *
538  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
539  *      locked superblock and given argument.
540  */
541 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
542 {
543         struct super_block *sb, *p = NULL;
544
545         spin_lock(&sb_lock);
546         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
547                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
548                         continue;
549                 sb->s_count++;
550                 spin_unlock(&sb_lock);
551
552                 down_read(&sb->s_umount);
553                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
554                         f(sb, arg);
555                 up_read(&sb->s_umount);
556
557                 spin_lock(&sb_lock);
558                 if (p)
559                         __put_super(p);
560                 p = sb;
561         }
562         if (p)
563                 __put_super(p);
564         spin_unlock(&sb_lock);
565 }
566
567 /**
568  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
569  *      @type: fs type
570  *      @f: function to call
571  *      @arg: argument to pass to it
572  *
573  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
574  *      locked superblock and given argument.
575  */
576 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
577         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
578 {
579         struct super_block *sb, *p = NULL;
580         struct hlist_node *node;
581
582         spin_lock(&sb_lock);
583         hlist_for_each_entry(sb, node, &type->fs_supers, s_instances) {
584                 sb->s_count++;
585                 spin_unlock(&sb_lock);
586
587                 down_read(&sb->s_umount);
588                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
589                         f(sb, arg);
590                 up_read(&sb->s_umount);
591
592                 spin_lock(&sb_lock);
593                 if (p)
594                         __put_super(p);
595                 p = sb;
596         }
597         if (p)
598                 __put_super(p);
599         spin_unlock(&sb_lock);
600 }
601
602 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
603
604 /**
605  *      get_super - get the superblock of a device
606  *      @bdev: device to get the superblock for
607  *      
608  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
609  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
610  */
611
612 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
613 {
614         struct super_block *sb;
615
616         if (!bdev)
617                 return NULL;
618
619         spin_lock(&sb_lock);
620 rescan:
621         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
622                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
623                         continue;
624                 if (sb->s_bdev == bdev) {
625                         sb->s_count++;
626                         spin_unlock(&sb_lock);
627                         down_read(&sb->s_umount);
628                         /* still alive? */
629                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
630                                 return sb;
631                         up_read(&sb->s_umount);
632                         /* nope, got unmounted */
633                         spin_lock(&sb_lock);
634                         __put_super(sb);
635                         goto rescan;
636                 }
637         }
638         spin_unlock(&sb_lock);
639         return NULL;
640 }
641
642 EXPORT_SYMBOL(get_super);
643
644 /**
645  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
646  *      @bdev: device to get the superblock for
647  *
648  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
649  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
650  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
651  *      is found.
652  */
653 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
654 {
655         while (1) {
656                 struct super_block *s = get_super(bdev);
657                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
658                         return s;
659                 up_read(&s->s_umount);
660                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
661                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
662                 put_super(s);
663         }
664 }
665 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
666
667 /**
668  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
669  * @bdev: device to get the superblock for
670  *
671  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
672  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
673  * reference or %NULL if none was found.
674  */
675 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
676 {
677         struct super_block *sb;
678
679         if (!bdev)
680                 return NULL;
681
682 restart:
683         spin_lock(&sb_lock);
684         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
685                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
686                         continue;
687                 if (sb->s_bdev == bdev) {
688                         if (grab_super(sb)) /* drops sb_lock */
689                                 return sb;
690                         else
691                                 goto restart;
692                 }
693         }
694         spin_unlock(&sb_lock);
695         return NULL;
696 }
697  
698 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
699 {
700         struct super_block *sb;
701
702         spin_lock(&sb_lock);
703 rescan:
704         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
705                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
706                         continue;
707                 if (sb->s_dev ==  dev) {
708                         sb->s_count++;
709                         spin_unlock(&sb_lock);
710                         down_read(&sb->s_umount);
711                         /* still alive? */
712                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
713                                 return sb;
714                         up_read(&sb->s_umount);
715                         /* nope, got unmounted */
716                         spin_lock(&sb_lock);
717                         __put_super(sb);
718                         goto rescan;
719                 }
720         }
721         spin_unlock(&sb_lock);
722         return NULL;
723 }
724
725 /**
726  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
727  *      @sb:    superblock in question
728  *      @flags: numeric part of options
729  *      @data:  the rest of options
730  *      @force: whether or not to force the change
731  *
732  *      Alters the mount options of a mounted file system.
733  */
734 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
735 {
736         int retval;
737         int remount_ro;
738
739         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
740                 return -EBUSY;
741
742 #ifdef CONFIG_BLOCK
743         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
744                 return -EACCES;
745 #endif
746
747         if (flags & MS_RDONLY)
748                 acct_auto_close(sb);
749         shrink_dcache_sb(sb);
750         sync_filesystem(sb);
751
752         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
753
754         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
755            make sure there are no rw files opened */
756         if (remount_ro) {
757                 if (force) {
758                         mark_files_ro(sb);
759                 } else {
760                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
761                         if (retval)
762                                 return retval;
763                 }
764         }
765
766         if (sb->s_op->remount_fs) {
767                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
768                 if (retval) {
769                         if (!force)
770                                 goto cancel_readonly;
771                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
772                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
773                              sb->s_type->name, retval);
774                 }
775         }
776         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
777         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
778         smp_wmb();
779         sb->s_readonly_remount = 0;
780
781         /*
782          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
783          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
784          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
785          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
786          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
787          * effort at coherency.
788          */
789         if (remount_ro && sb->s_bdev)
790                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
791         return 0;
792
793 cancel_readonly:
794         sb->s_readonly_remount = 0;
795         return retval;
796 }
797
798 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
799 {
800         struct super_block *sb, *p = NULL;
801
802         spin_lock(&sb_lock);
803         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
804                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
805                         continue;
806                 sb->s_count++;
807                 spin_unlock(&sb_lock);
808                 down_write(&sb->s_umount);
809                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
810                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
811                         /*
812                          * What lock protects sb->s_flags??
813                          */
814                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
815                 }
816                 up_write(&sb->s_umount);
817                 spin_lock(&sb_lock);
818                 if (p)
819                         __put_super(p);
820                 p = sb;
821         }
822         if (p)
823                 __put_super(p);
824         spin_unlock(&sb_lock);
825         kfree(work);
826         printk("Emergency Remount complete\n");
827 }
828
829 void emergency_remount(void)
830 {
831         struct work_struct *work;
832
833         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
834         if (work) {
835                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
836                 schedule_work(work);
837         }
838 }
839
840 /*
841  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
842  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
843  */
844
845 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
846 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
847 static int unnamed_dev_start = 0; /* don't bother trying below it */
848
849 int get_anon_bdev(dev_t *p)
850 {
851         int dev;
852         int error;
853
854  retry:
855         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
856                 return -ENOMEM;
857         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
858         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
859         if (!error)
860                 unnamed_dev_start = dev + 1;
861         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
862         if (error == -EAGAIN)
863                 /* We raced and lost with another CPU. */
864                 goto retry;
865         else if (error)
866                 return -EAGAIN;
867
868         if ((dev & MAX_ID_MASK) == (1 << MINORBITS)) {
869                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
870                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
871                 if (unnamed_dev_start > dev)
872                         unnamed_dev_start = dev;
873                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
874                 return -EMFILE;
875         }
876         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
877         return 0;
878 }
879 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
880
881 void free_anon_bdev(dev_t dev)
882 {
883         int slot = MINOR(dev);
884         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
885         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
886         if (slot < unnamed_dev_start)
887                 unnamed_dev_start = slot;
888         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
889 }
890 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
891
892 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
893 {
894         int error = get_anon_bdev(&s->s_dev);
895         if (!error)
896                 s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
897         return error;
898 }
899
900 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
901
902 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
903 {
904         dev_t dev = sb->s_dev;
905         generic_shutdown_super(sb);
906         free_anon_bdev(dev);
907 }
908
909 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
910
911 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
912 {
913         if (sb->s_root)
914                 d_genocide(sb->s_root);
915         kill_anon_super(sb);
916 }
917
918 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
919
920 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
921 {
922         return sb->s_fs_info == data;
923 }
924
925 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
926 {
927         sb->s_fs_info = data;
928         return set_anon_super(sb, NULL);
929 }
930
931 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
932         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
933 {
934         struct super_block *sb;
935
936         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
937         if (IS_ERR(sb))
938                 return ERR_CAST(sb);
939
940         if (!sb->s_root) {
941                 int err;
942                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
943                 if (err) {
944                         deactivate_locked_super(sb);
945                         return ERR_PTR(err);
946                 }
947
948                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
949         }
950
951         return dget(sb->s_root);
952 }
953
954 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
955
956 #ifdef CONFIG_BLOCK
957 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
958 {
959         s->s_bdev = data;
960         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
961
962         /*
963          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
964          * overwrite this in ->fill_super()
965          */
966         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
967         return 0;
968 }
969
970 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
971 {
972         return (void *)s->s_bdev == data;
973 }
974
975 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
976         int flags, const char *dev_name, void *data,
977         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
978 {
979         struct block_device *bdev;
980         struct super_block *s;
981         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
982         int error = 0;
983
984         if (!(flags & MS_RDONLY))
985                 mode |= FMODE_WRITE;
986
987         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
988         if (IS_ERR(bdev))
989                 return ERR_CAST(bdev);
990
991         /*
992          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
993          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
994          * while we are mounting
995          */
996         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
997         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
998                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
999                 error = -EBUSY;
1000                 goto error_bdev;
1001         }
1002         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
1003                  bdev);
1004         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1005         if (IS_ERR(s))
1006                 goto error_s;
1007
1008         if (s->s_root) {
1009                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
1010                         deactivate_locked_super(s);
1011                         error = -EBUSY;
1012                         goto error_bdev;
1013                 }
1014
1015                 /*
1016                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1017                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1018                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1019                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1020                  * holding an active reference.
1021                  */
1022                 up_write(&s->s_umount);
1023                 blkdev_put(bdev, mode);
1024                 down_write(&s->s_umount);
1025         } else {
1026                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1027
1028                 s->s_mode = mode;
1029                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
1030                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1031                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1032                 if (error) {
1033                         deactivate_locked_super(s);
1034                         goto error;
1035                 }
1036
1037                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1038                 bdev->bd_super = s;
1039         }
1040
1041         return dget(s->s_root);
1042
1043 error_s:
1044         error = PTR_ERR(s);
1045 error_bdev:
1046         blkdev_put(bdev, mode);
1047 error:
1048         return ERR_PTR(error);
1049 }
1050 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1051
1052 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1053 {
1054         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1055         fmode_t mode = sb->s_mode;
1056
1057         bdev->bd_super = NULL;
1058         generic_shutdown_super(sb);
1059         sync_blockdev(bdev);
1060         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1061         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1062 }
1063
1064 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1065 #endif
1066
1067 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1068         int flags, void *data,
1069         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1070 {
1071         int error;
1072         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1073
1074         if (IS_ERR(s))
1075                 return ERR_CAST(s);
1076
1077         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1078         if (error) {
1079                 deactivate_locked_super(s);
1080                 return ERR_PTR(error);
1081         }
1082         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1083         return dget(s->s_root);
1084 }
1085 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1086
1087 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1088 {
1089         return 1;
1090 }
1091
1092 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1093         int flags, void *data,
1094         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1095 {
1096         struct super_block *s;
1097         int error;
1098
1099         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1100         if (IS_ERR(s))
1101                 return ERR_CAST(s);
1102         if (!s->s_root) {
1103                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1104                 if (error) {
1105                         deactivate_locked_super(s);
1106                         return ERR_PTR(error);
1107                 }
1108                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1109         } else {
1110                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1111         }
1112         return dget(s->s_root);
1113 }
1114 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1115
1116 struct dentry *
1117 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1118 {
1119         struct dentry *root;
1120         struct super_block *sb;
1121         char *secdata = NULL;
1122         int error = -ENOMEM;
1123
1124         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1125                 secdata = alloc_secdata();
1126                 if (!secdata)
1127                         goto out;
1128
1129                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1130                 if (error)
1131                         goto out_free_secdata;
1132         }
1133
1134         root = type->mount(type, flags, name, data);
1135         if (IS_ERR(root)) {
1136                 error = PTR_ERR(root);
1137                 goto out_free_secdata;
1138         }
1139         sb = root->d_sb;
1140         BUG_ON(!sb);
1141         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1142         WARN_ON(sb->s_bdi == &default_backing_dev_info);
1143         sb->s_flags |= MS_BORN;
1144
1145         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1146         if (error)
1147                 goto out_sb;
1148
1149         /*
1150          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1151          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1152          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1153          * violate this rule.
1154          */
1155         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1156                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1157
1158         up_write(&sb->s_umount);
1159         free_secdata(secdata);
1160         return root;
1161 out_sb:
1162         dput(root);
1163         deactivate_locked_super(sb);
1164 out_free_secdata:
1165         free_secdata(secdata);
1166 out:
1167         return ERR_PTR(error);
1168 }
1169
1170 /*
1171  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1172  * instead.
1173  */
1174 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1175 {
1176         percpu_counter_dec(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1177         /*
1178          * Make sure s_writers are updated before we wake up waiters in
1179          * freeze_super().
1180          */
1181         smp_mb();
1182         if (waitqueue_active(&sb->s_writers.wait))
1183                 wake_up(&sb->s_writers.wait);
1184         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _RET_IP_);
1185 }
1186 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1187
1188 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1189 /*
1190  * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing but
1191  * it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze protection
1192  * works as getting a read lock but there are subtle problems. XFS for example
1193  * gets freeze protection on internal level twice in some cases, which is OK
1194  * only because we already hold a freeze protection also on higher level. Due
1195  * to these cases we have to tell lockdep we are doing trylock when we
1196  * already hold a freeze protection for a higher freeze level.
1197  */
1198 static void acquire_freeze_lock(struct super_block *sb, int level, bool trylock,
1199                                 unsigned long ip)
1200 {
1201         int i;
1202
1203         if (!trylock) {
1204                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1205                         if (lock_is_held(&sb->s_writers.lock_map[i])) {
1206                                 trylock = true;
1207                                 break;
1208                         }
1209         }
1210         rwsem_acquire_read(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, trylock, ip);
1211 }
1212 #endif
1213
1214 /*
1215  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1216  * instead.
1217  */
1218 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1219 {
1220 retry:
1221         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1222                 if (!wait)
1223                         return 0;
1224                 wait_event(sb->s_writers.wait_unfrozen,
1225                            sb->s_writers.frozen < level);
1226         }
1227
1228 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1229         acquire_freeze_lock(sb, level, !wait, _RET_IP_);
1230 #endif
1231         percpu_counter_inc(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1232         /*
1233          * Make sure counter is updated before we check for frozen.
1234          * freeze_super() first sets frozen and then checks the counter.
1235          */
1236         smp_mb();
1237         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1238                 __sb_end_write(sb, level);
1239                 goto retry;
1240         }
1241         return 1;
1242 }
1243 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1244
1245 /**
1246  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1247  * @sb: the super for which we wait
1248  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1249  *
1250  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1251  * system. Caller of this function should make sure there can be no new writers
1252  * of type @level before calling this function. Otherwise this function can
1253  * livelock.
1254  */
1255 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1256 {
1257         s64 writers;
1258
1259         /*
1260          * We just cycle-through lockdep here so that it does not complain
1261          * about returning with lock to userspace
1262          */
1263         rwsem_acquire(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, 0, _THIS_IP_);
1264         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _THIS_IP_);
1265
1266         do {
1267                 DEFINE_WAIT(wait);
1268
1269                 /*
1270                  * We use a barrier in prepare_to_wait() to separate setting
1271                  * of frozen and checking of the counter
1272                  */
1273                 prepare_to_wait(&sb->s_writers.wait, &wait,
1274                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1275
1276                 writers = percpu_counter_sum(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1277                 if (writers)
1278                         schedule();
1279
1280                 finish_wait(&sb->s_writers.wait, &wait);
1281         } while (writers);
1282 }
1283
1284 /**
1285  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1286  * @sb: the super to lock
1287  *
1288  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1289  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1290  * -EBUSY.
1291  *
1292  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1293  *
1294  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1295  *
1296  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1297  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1298  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1299  *
1300  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1301  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1302  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1303  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1304  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1305  * sync is running).
1306  *
1307  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1308  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1309  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1310  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1311  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1312  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1313  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1314  *
1315  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1316  */
1317 int freeze_super(struct super_block *sb)
1318 {
1319         int ret;
1320
1321         atomic_inc(&sb->s_active);
1322         down_write(&sb->s_umount);
1323         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1324                 deactivate_locked_super(sb);
1325                 return -EBUSY;
1326         }
1327
1328         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1329                 up_write(&sb->s_umount);
1330                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1331         }
1332
1333         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1334                 /* Nothing to do really... */
1335                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1336                 up_write(&sb->s_umount);
1337                 return 0;
1338         }
1339
1340         /* From now on, no new normal writers can start */
1341         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1342         smp_wmb();
1343
1344         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1345         up_write(&sb->s_umount);
1346
1347         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1348
1349         /* Now we go and block page faults... */
1350         down_write(&sb->s_umount);
1351         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1352         smp_wmb();
1353
1354         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1355
1356         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1357         sync_filesystem(sb);
1358
1359         /* Now wait for internal filesystem counter */
1360         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1361         smp_wmb();
1362         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1363
1364         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1365                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1366                 if (ret) {
1367                         printk(KERN_ERR
1368                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1369                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1370                         smp_wmb();
1371                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1372                         deactivate_locked_super(sb);
1373                         return ret;
1374                 }
1375         }
1376         /*
1377          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1378          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1379          */
1380         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1381         up_write(&sb->s_umount);
1382         return 0;
1383 }
1384 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1385
1386 /**
1387  * thaw_super -- unlock filesystem
1388  * @sb: the super to thaw
1389  *
1390  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1391  */
1392 int thaw_super(struct super_block *sb)
1393 {
1394         int error;
1395
1396         down_write(&sb->s_umount);
1397         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1398                 up_write(&sb->s_umount);
1399                 return -EINVAL;
1400         }
1401
1402         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
1403                 goto out;
1404
1405         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1406                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1407                 if (error) {
1408                         printk(KERN_ERR
1409                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1410                         up_write(&sb->s_umount);
1411                         return error;
1412                 }
1413         }
1414
1415 out:
1416         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1417         smp_wmb();
1418         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1419         deactivate_locked_super(sb);
1420
1421         return 0;
1422 }
1423 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);