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