Merge tag 'chrome-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/olof...
[linux-2.6-block.git] / fs / block_dev.c
1 /*
2  *  linux/fs/block_dev.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
6  */
7
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/fcntl.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/kmod.h>
13 #include <linux/major.h>
14 #include <linux/device_cgroup.h>
15 #include <linux/highmem.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/magic.h>
20 #include <linux/buffer_head.h>
21 #include <linux/swap.h>
22 #include <linux/pagevec.h>
23 #include <linux/writeback.h>
24 #include <linux/mpage.h>
25 #include <linux/mount.h>
26 #include <linux/uio.h>
27 #include <linux/namei.h>
28 #include <linux/log2.h>
29 #include <linux/cleancache.h>
30 #include <asm/uaccess.h>
31 #include "internal.h"
32
33 struct bdev_inode {
34         struct block_device bdev;
35         struct inode vfs_inode;
36 };
37
38 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
39
40 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
41 {
42         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
43 }
44
45 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
46 {
47         return &BDEV_I(inode)->bdev;
48 }
49 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
50
51 static void bdev_write_inode(struct inode *inode)
52 {
53         spin_lock(&inode->i_lock);
54         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
55                 spin_unlock(&inode->i_lock);
56                 WARN_ON_ONCE(write_inode_now(inode, true));
57                 spin_lock(&inode->i_lock);
58         }
59         spin_unlock(&inode->i_lock);
60 }
61
62 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
63 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
64 {
65         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
66
67         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrshadows == 0)
68                 return;
69
70         invalidate_bh_lrus();
71         truncate_inode_pages(mapping, 0);
72 }       
73 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
74
75 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
76 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
77 {
78         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
79
80         if (mapping->nrpages == 0)
81                 return;
82
83         invalidate_bh_lrus();
84         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
85         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
86         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
87          * But, for the strange corners, lets be cautious
88          */
89         cleancache_invalidate_inode(mapping);
90 }
91 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
92
93 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
94 {
95         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
96         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
97                 return -EINVAL;
98
99         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
100         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
101                 return -EINVAL;
102
103         /* Don't change the size if it is same as current */
104         if (bdev->bd_block_size != size) {
105                 sync_blockdev(bdev);
106                 bdev->bd_block_size = size;
107                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
108                 kill_bdev(bdev);
109         }
110         return 0;
111 }
112
113 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
114
115 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
116 {
117         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
118                 return 0;
119         /* If we get here, we know size is power of two
120          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
121         sb->s_blocksize = size;
122         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
123         return sb->s_blocksize;
124 }
125
126 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
127
128 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
129 {
130         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
131         if (size < minsize)
132                 size = minsize;
133         return sb_set_blocksize(sb, size);
134 }
135
136 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
137
138 static int
139 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
140                 struct buffer_head *bh, int create)
141 {
142         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
143         bh->b_blocknr = iblock;
144         set_buffer_mapped(bh);
145         return 0;
146 }
147
148 static ssize_t
149 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, loff_t offset)
150 {
151         struct file *file = iocb->ki_filp;
152         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
153
154         return __blockdev_direct_IO(iocb, inode, I_BDEV(inode), iter, offset,
155                                     blkdev_get_block, NULL, NULL, 0);
156 }
157
158 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
159 {
160         if (!bdev)
161                 return 0;
162         if (!wait)
163                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
164         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
165 }
166
167 /*
168  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
169  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
170  */
171 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
172 {
173         return __sync_blockdev(bdev, 1);
174 }
175 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
176
177 /*
178  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
179  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
180  * device.  Takes the superblock lock.
181  */
182 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
183 {
184         struct super_block *sb = get_super(bdev);
185         if (sb) {
186                 int res = sync_filesystem(sb);
187                 drop_super(sb);
188                 return res;
189         }
190         return sync_blockdev(bdev);
191 }
192 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
193
194 /**
195  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
196  * @bdev:       blockdevice to lock
197  *
198  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
199  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
200  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
201  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
202  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
203  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
204  * actually.
205  */
206 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
207 {
208         struct super_block *sb;
209         int error = 0;
210
211         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
212         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
213                 /*
214                  * We don't even need to grab a reference - the first call
215                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
216                  * thaw_bdev drops it.
217                  */
218                 sb = get_super(bdev);
219                 drop_super(sb);
220                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
221                 return sb;
222         }
223
224         sb = get_active_super(bdev);
225         if (!sb)
226                 goto out;
227         if (sb->s_op->freeze_super)
228                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
229         else
230                 error = freeze_super(sb);
231         if (error) {
232                 deactivate_super(sb);
233                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
234                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
235                 return ERR_PTR(error);
236         }
237         deactivate_super(sb);
238  out:
239         sync_blockdev(bdev);
240         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
241         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
242 }
243 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
244
245 /**
246  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
247  * @bdev:       blockdevice to unlock
248  * @sb:         associated superblock
249  *
250  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
251  */
252 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
253 {
254         int error = -EINVAL;
255
256         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
257         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
258                 goto out;
259
260         error = 0;
261         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
262                 goto out;
263
264         if (!sb)
265                 goto out;
266
267         if (sb->s_op->thaw_super)
268                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
269         else
270                 error = thaw_super(sb);
271         if (error) {
272                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
273                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
274                 return error;
275         }
276 out:
277         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
278         return 0;
279 }
280 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
281
282 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
283 {
284         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
285 }
286
287 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
288 {
289         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
290 }
291
292 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
293                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
294 {
295         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
296 }
297
298 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
299                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
300                         struct page **pagep, void **fsdata)
301 {
302         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
303                                  blkdev_get_block);
304 }
305
306 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
307                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
308                         struct page *page, void *fsdata)
309 {
310         int ret;
311         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
312
313         unlock_page(page);
314         page_cache_release(page);
315
316         return ret;
317 }
318
319 /*
320  * private llseek:
321  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
322  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
323  */
324 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
325 {
326         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
327         loff_t retval;
328
329         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
330         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
331         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
332         return retval;
333 }
334         
335 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
336 {
337         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
338         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
339         int error;
340         
341         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
342         if (error)
343                 return error;
344
345         /*
346          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
347          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
348          * O_SYNC writers to a block device.
349          */
350         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
351         if (error == -EOPNOTSUPP)
352                 error = 0;
353
354         return error;
355 }
356 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
357
358 /**
359  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
360  * @bdev: The device to read the page from
361  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
362  * @page: The page to read
363  *
364  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
365  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
366  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
367  *
368  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
369  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
370  * than propagate an error back up the stack.
371  *
372  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
373  */
374 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
375                         struct page *page)
376 {
377         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
378         if (!ops->rw_page)
379                 return -EOPNOTSUPP;
380         return ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, READ);
381 }
382 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
383
384 /**
385  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
386  * @bdev: The device to write the page to
387  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
388  * @page: The page to write
389  * @wbc: The writeback_control for the write
390  *
391  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
392  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
393  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
394  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
395  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
396  *
397  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
398  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
399  * than propagate an error back up the stack.
400  *
401  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
402  */
403 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
404                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
405 {
406         int result;
407         int rw = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC : WRITE;
408         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
409         if (!ops->rw_page)
410                 return -EOPNOTSUPP;
411         set_page_writeback(page);
412         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, rw);
413         if (result)
414                 end_page_writeback(page);
415         else
416                 unlock_page(page);
417         return result;
418 }
419 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
420
421 /**
422  * bdev_direct_access() - Get the address for directly-accessibly memory
423  * @bdev: The device containing the memory
424  * @sector: The offset within the device
425  * @addr: Where to put the address of the memory
426  * @pfn: The Page Frame Number for the memory
427  * @size: The number of bytes requested
428  *
429  * If a block device is made up of directly addressable memory, this function
430  * will tell the caller the PFN and the address of the memory.  The address
431  * may be directly dereferenced within the kernel without the need to call
432  * ioremap(), kmap() or similar.  The PFN is suitable for inserting into
433  * page tables.
434  *
435  * Return: negative errno if an error occurs, otherwise the number of bytes
436  * accessible at this address.
437  */
438 long bdev_direct_access(struct block_device *bdev, sector_t sector,
439                         void **addr, unsigned long *pfn, long size)
440 {
441         long avail;
442         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
443
444         if (size < 0)
445                 return size;
446         if (!ops->direct_access)
447                 return -EOPNOTSUPP;
448         if ((sector + DIV_ROUND_UP(size, 512)) >
449                                         part_nr_sects_read(bdev->bd_part))
450                 return -ERANGE;
451         sector += get_start_sect(bdev);
452         if (sector % (PAGE_SIZE / 512))
453                 return -EINVAL;
454         avail = ops->direct_access(bdev, sector, addr, pfn, size);
455         if (!avail)
456                 return -ERANGE;
457         return min(avail, size);
458 }
459 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_direct_access);
460
461 /*
462  * pseudo-fs
463  */
464
465 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
466 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
467
468 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
469 {
470         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
471         if (!ei)
472                 return NULL;
473         return &ei->vfs_inode;
474 }
475
476 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
477 {
478         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
479         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
480
481         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
482 }
483
484 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
485 {
486         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
487 }
488
489 static void init_once(void *foo)
490 {
491         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
492         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
493
494         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
495         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
496         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
497         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
498 #ifdef CONFIG_SYSFS
499         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
500 #endif
501         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
502         /* Initialize mutex for freeze. */
503         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
504 }
505
506 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
507 {
508         list_del_init(&inode->i_devices);
509         inode->i_bdev = NULL;
510         inode->i_mapping = &inode->i_data;
511 }
512
513 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
514 {
515         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
516         struct list_head *p;
517         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
518         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
519         clear_inode(inode);
520         spin_lock(&bdev_lock);
521         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
522                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
523         }
524         list_del_init(&bdev->bd_list);
525         spin_unlock(&bdev_lock);
526 }
527
528 static const struct super_operations bdev_sops = {
529         .statfs = simple_statfs,
530         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
531         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
532         .drop_inode = generic_delete_inode,
533         .evict_inode = bdev_evict_inode,
534 };
535
536 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
537         int flags, const char *dev_name, void *data)
538 {
539         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
540 }
541
542 static struct file_system_type bd_type = {
543         .name           = "bdev",
544         .mount          = bd_mount,
545         .kill_sb        = kill_anon_super,
546 };
547
548 static struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
549
550 void __init bdev_cache_init(void)
551 {
552         int err;
553         static struct vfsmount *bd_mnt;
554
555         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
556                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
557                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
558                         init_once);
559         err = register_filesystem(&bd_type);
560         if (err)
561                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
562         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
563         if (IS_ERR(bd_mnt))
564                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
565         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
566 }
567
568 /*
569  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
570  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
571  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
572  */
573 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
574 {
575         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
576 }
577
578 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
579 {
580         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
581 }
582
583 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
584 {
585         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
586         return 0;
587 }
588
589 static LIST_HEAD(all_bdevs);
590
591 struct block_device *bdget(dev_t dev)
592 {
593         struct block_device *bdev;
594         struct inode *inode;
595
596         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
597                         bdev_test, bdev_set, &dev);
598
599         if (!inode)
600                 return NULL;
601
602         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
603
604         if (inode->i_state & I_NEW) {
605                 bdev->bd_contains = NULL;
606                 bdev->bd_super = NULL;
607                 bdev->bd_inode = inode;
608                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
609                 bdev->bd_part_count = 0;
610                 bdev->bd_invalidated = 0;
611                 inode->i_mode = S_IFBLK;
612                 inode->i_rdev = dev;
613                 inode->i_bdev = bdev;
614                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
615                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
616                 spin_lock(&bdev_lock);
617                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
618                 spin_unlock(&bdev_lock);
619                 unlock_new_inode(inode);
620         }
621         return bdev;
622 }
623
624 EXPORT_SYMBOL(bdget);
625
626 /**
627  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
628  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
629  */
630 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
631 {
632         ihold(bdev->bd_inode);
633         return bdev;
634 }
635 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
636
637 long nr_blockdev_pages(void)
638 {
639         struct block_device *bdev;
640         long ret = 0;
641         spin_lock(&bdev_lock);
642         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
643                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
644         }
645         spin_unlock(&bdev_lock);
646         return ret;
647 }
648
649 void bdput(struct block_device *bdev)
650 {
651         iput(bdev->bd_inode);
652 }
653
654 EXPORT_SYMBOL(bdput);
655  
656 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
657 {
658         struct block_device *bdev;
659
660         spin_lock(&bdev_lock);
661         bdev = inode->i_bdev;
662         if (bdev) {
663                 ihold(bdev->bd_inode);
664                 spin_unlock(&bdev_lock);
665                 return bdev;
666         }
667         spin_unlock(&bdev_lock);
668
669         bdev = bdget(inode->i_rdev);
670         if (bdev) {
671                 spin_lock(&bdev_lock);
672                 if (!inode->i_bdev) {
673                         /*
674                          * We take an additional reference to bd_inode,
675                          * and it's released in clear_inode() of inode.
676                          * So, we can access it via ->i_mapping always
677                          * without igrab().
678                          */
679                         ihold(bdev->bd_inode);
680                         inode->i_bdev = bdev;
681                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
682                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
683                 }
684                 spin_unlock(&bdev_lock);
685         }
686         return bdev;
687 }
688
689 int sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
690 {
691         return sb == blockdev_superblock;
692 }
693
694 /* Call when you free inode */
695
696 void bd_forget(struct inode *inode)
697 {
698         struct block_device *bdev = NULL;
699
700         spin_lock(&bdev_lock);
701         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
702                 bdev = inode->i_bdev;
703         __bd_forget(inode);
704         spin_unlock(&bdev_lock);
705
706         if (bdev)
707                 iput(bdev->bd_inode);
708 }
709
710 /**
711  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
712  * @bdev: block device of interest
713  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
714  * @holder: holder trying to claim @bdev
715  *
716  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
717  *
718  * CONTEXT:
719  * spin_lock(&bdev_lock).
720  *
721  * RETURNS:
722  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
723  */
724 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
725                          void *holder)
726 {
727         if (bdev->bd_holder == holder)
728                 return true;     /* already a holder */
729         else if (bdev->bd_holder != NULL)
730                 return false;    /* held by someone else */
731         else if (bdev->bd_contains == bdev)
732                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
733
734         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
735                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
736         else if (whole->bd_holder != NULL)
737                 return false;    /* is a partition of a held device */
738         else
739                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
740 }
741
742 /**
743  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
744  * @bdev: block device of interest
745  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
746  * @holder: holder trying to claim @bdev
747  *
748  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
749  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
750  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
751  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
752  *
753  * CONTEXT:
754  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
755  * it multiple times.
756  *
757  * RETURNS:
758  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
759  */
760 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
761                                struct block_device *whole, void *holder)
762 {
763 retry:
764         /* if someone else claimed, fail */
765         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
766                 return -EBUSY;
767
768         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
769         if (whole->bd_claiming) {
770                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
771                 DEFINE_WAIT(wait);
772
773                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
774                 spin_unlock(&bdev_lock);
775                 schedule();
776                 finish_wait(wq, &wait);
777                 spin_lock(&bdev_lock);
778                 goto retry;
779         }
780
781         /* yay, all mine */
782         return 0;
783 }
784
785 /**
786  * bd_start_claiming - start claiming a block device
787  * @bdev: block device of interest
788  * @holder: holder trying to claim @bdev
789  *
790  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
791  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
792  * successful call to this function must be matched with a call to
793  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
794  * fail).
795  *
796  * This function is used to gain exclusive access to the block device
797  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
798  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
799  * access but may subsequently fail.
800  *
801  * CONTEXT:
802  * Might sleep.
803  *
804  * RETURNS:
805  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
806  * value on failure.
807  */
808 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
809                                               void *holder)
810 {
811         struct gendisk *disk;
812         struct block_device *whole;
813         int partno, err;
814
815         might_sleep();
816
817         /*
818          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
819          * and grab the outer block device the hard way.
820          */
821         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
822         if (!disk)
823                 return ERR_PTR(-ENXIO);
824
825         /*
826          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
827          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
828          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
829          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
830          * tracking is broken for those devices but it has always been that
831          * way.
832          */
833         if (partno)
834                 whole = bdget_disk(disk, 0);
835         else
836                 whole = bdgrab(bdev);
837
838         module_put(disk->fops->owner);
839         put_disk(disk);
840         if (!whole)
841                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
842
843         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
844         spin_lock(&bdev_lock);
845
846         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
847         if (err == 0) {
848                 whole->bd_claiming = holder;
849                 spin_unlock(&bdev_lock);
850                 return whole;
851         } else {
852                 spin_unlock(&bdev_lock);
853                 bdput(whole);
854                 return ERR_PTR(err);
855         }
856 }
857
858 #ifdef CONFIG_SYSFS
859 struct bd_holder_disk {
860         struct list_head        list;
861         struct gendisk          *disk;
862         int                     refcnt;
863 };
864
865 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
866                                                   struct gendisk *disk)
867 {
868         struct bd_holder_disk *holder;
869
870         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
871                 if (holder->disk == disk)
872                         return holder;
873         return NULL;
874 }
875
876 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
877 {
878         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
879 }
880
881 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
882 {
883         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
884 }
885
886 /**
887  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
888  * @bdev: the claimed slave bdev
889  * @disk: the holding disk
890  *
891  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
892  *
893  * This functions creates the following sysfs symlinks.
894  *
895  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
896  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
897  *
898  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
899  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
900  *
901  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
902  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
903  *
904  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
905  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
906  * lifetime of these symlinks.
907  *
908  * CONTEXT:
909  * Might sleep.
910  *
911  * RETURNS:
912  * 0 on success, -errno on failure.
913  */
914 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
915 {
916         struct bd_holder_disk *holder;
917         int ret = 0;
918
919         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
920
921         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
922
923         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
924         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
925                 goto out_unlock;
926
927         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
928         if (holder) {
929                 holder->refcnt++;
930                 goto out_unlock;
931         }
932
933         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
934         if (!holder) {
935                 ret = -ENOMEM;
936                 goto out_unlock;
937         }
938
939         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
940         holder->disk = disk;
941         holder->refcnt = 1;
942
943         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
944         if (ret)
945                 goto out_free;
946
947         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
948         if (ret)
949                 goto out_del;
950         /*
951          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
952          * the holder directory.  Hold on to it.
953          */
954         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
955
956         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
957         goto out_unlock;
958
959 out_del:
960         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
961 out_free:
962         kfree(holder);
963 out_unlock:
964         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
965         return ret;
966 }
967 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
968
969 /**
970  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
971  * @bdev: the calimed slave bdev
972  * @disk: the holding disk
973  *
974  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
975  *
976  * CONTEXT:
977  * Might sleep.
978  */
979 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
980 {
981         struct bd_holder_disk *holder;
982
983         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
984
985         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
986
987         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
988                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
989                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
990                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
991                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
992                 list_del_init(&holder->list);
993                 kfree(holder);
994         }
995
996         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
997 }
998 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
999 #endif
1000
1001 /**
1002  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1003  *
1004  * @bdev:      struct block device to be flushed
1005  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1006  *
1007  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1008  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1009  * resize.
1010  */
1011 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1012 {
1013         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1014                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1015
1016                 if (bdev->bd_disk)
1017                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1018                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1019                        "resized disk %s\n", name);
1020         }
1021
1022         if (!bdev->bd_disk)
1023                 return;
1024         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1025                 bdev->bd_invalidated = 1;
1026 }
1027
1028 /**
1029  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1030  * @disk: struct gendisk to check
1031  * @bdev: struct bdev to adjust.
1032  *
1033  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1034  * and adjusts it if it differs.
1035  */
1036 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1037 {
1038         loff_t disk_size, bdev_size;
1039
1040         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1041         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1042         if (disk_size != bdev_size) {
1043                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1044
1045                 disk_name(disk, 0, name);
1046                 printk(KERN_INFO
1047                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1048                        name, bdev_size, disk_size);
1049                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1050                 flush_disk(bdev, false);
1051         }
1052 }
1053 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1054
1055 /**
1056  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1057  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1058  *
1059  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1060  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1061  * for all revalidate_disk operations.
1062  */
1063 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1064 {
1065         struct block_device *bdev;
1066         int ret = 0;
1067
1068         if (disk->fops->revalidate_disk)
1069                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1070
1071         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1072         if (!bdev)
1073                 return ret;
1074
1075         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1076         check_disk_size_change(disk, bdev);
1077         bdev->bd_invalidated = 0;
1078         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1079         bdput(bdev);
1080         return ret;
1081 }
1082 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1083
1084 /*
1085  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1086  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1087  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1088  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1089  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1090  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1091  * to lose :-)
1092  */
1093 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1094 {
1095         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1096         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1097         unsigned int events;
1098
1099         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1100                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1101         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1102                 return 0;
1103
1104         flush_disk(bdev, true);
1105         if (bdops->revalidate_disk)
1106                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1107         return 1;
1108 }
1109
1110 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1111
1112 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1113 {
1114         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1115
1116         mutex_lock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1117         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1118         mutex_unlock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1119         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1120                 if (size & bsize)
1121                         break;
1122                 bsize <<= 1;
1123         }
1124         bdev->bd_block_size = bsize;
1125         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1126 }
1127 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1128
1129 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1130
1131 /*
1132  * bd_mutex locking:
1133  *
1134  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1135  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1136  */
1137
1138 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1139 {
1140         struct gendisk *disk;
1141         struct module *owner;
1142         int ret;
1143         int partno;
1144         int perm = 0;
1145
1146         if (mode & FMODE_READ)
1147                 perm |= MAY_READ;
1148         if (mode & FMODE_WRITE)
1149                 perm |= MAY_WRITE;
1150         /*
1151          * hooks: /n/, see "layering violations".
1152          */
1153         if (!for_part) {
1154                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1155                 if (ret != 0) {
1156                         bdput(bdev);
1157                         return ret;
1158                 }
1159         }
1160
1161  restart:
1162
1163         ret = -ENXIO;
1164         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1165         if (!disk)
1166                 goto out;
1167         owner = disk->fops->owner;
1168
1169         disk_block_events(disk);
1170         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1171         if (!bdev->bd_openers) {
1172                 bdev->bd_disk = disk;
1173                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1174                 bdev->bd_contains = bdev;
1175                 if (!partno) {
1176                         ret = -ENXIO;
1177                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1178                         if (!bdev->bd_part)
1179                                 goto out_clear;
1180
1181                         ret = 0;
1182                         if (disk->fops->open) {
1183                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1184                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1185                                         /* Lost a race with 'disk' being
1186                                          * deleted, try again.
1187                                          * See md.c
1188                                          */
1189                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1190                                         bdev->bd_part = NULL;
1191                                         bdev->bd_disk = NULL;
1192                                         bdev->bd_queue = NULL;
1193                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1194                                         disk_unblock_events(disk);
1195                                         put_disk(disk);
1196                                         module_put(owner);
1197                                         goto restart;
1198                                 }
1199                         }
1200
1201                         if (!ret)
1202                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1203
1204                         /*
1205                          * If the device is invalidated, rescan partition
1206                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1207                          * The latter is necessary to prevent ghost
1208                          * partitions on a removed medium.
1209                          */
1210                         if (bdev->bd_invalidated) {
1211                                 if (!ret)
1212                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1213                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1214                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1215                         }
1216                         if (ret)
1217                                 goto out_clear;
1218                 } else {
1219                         struct block_device *whole;
1220                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1221                         ret = -ENOMEM;
1222                         if (!whole)
1223                                 goto out_clear;
1224                         BUG_ON(for_part);
1225                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1226                         if (ret)
1227                                 goto out_clear;
1228                         bdev->bd_contains = whole;
1229                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1230                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1231                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1232                                 ret = -ENXIO;
1233                                 goto out_clear;
1234                         }
1235                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1236                 }
1237         } else {
1238                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1239                         ret = 0;
1240                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1241                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1242                         /* the same as first opener case, read comment there */
1243                         if (bdev->bd_invalidated) {
1244                                 if (!ret)
1245                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1246                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1247                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1248                         }
1249                         if (ret)
1250                                 goto out_unlock_bdev;
1251                 }
1252                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1253                 put_disk(disk);
1254                 module_put(owner);
1255         }
1256         bdev->bd_openers++;
1257         if (for_part)
1258                 bdev->bd_part_count++;
1259         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1260         disk_unblock_events(disk);
1261         return 0;
1262
1263  out_clear:
1264         disk_put_part(bdev->bd_part);
1265         bdev->bd_disk = NULL;
1266         bdev->bd_part = NULL;
1267         bdev->bd_queue = NULL;
1268         if (bdev != bdev->bd_contains)
1269                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1270         bdev->bd_contains = NULL;
1271  out_unlock_bdev:
1272         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1273         disk_unblock_events(disk);
1274         put_disk(disk);
1275         module_put(owner);
1276  out:
1277         bdput(bdev);
1278
1279         return ret;
1280 }
1281
1282 /**
1283  * blkdev_get - open a block device
1284  * @bdev: block_device to open
1285  * @mode: FMODE_* mask
1286  * @holder: exclusive holder identifier
1287  *
1288  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1289  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1290  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1291  *
1292  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1293  * @bdev is put.
1294  *
1295  * CONTEXT:
1296  * Might sleep.
1297  *
1298  * RETURNS:
1299  * 0 on success, -errno on failure.
1300  */
1301 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1302 {
1303         struct block_device *whole = NULL;
1304         int res;
1305
1306         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1307
1308         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1309                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1310                 if (IS_ERR(whole)) {
1311                         bdput(bdev);
1312                         return PTR_ERR(whole);
1313                 }
1314         }
1315
1316         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1317
1318         if (whole) {
1319                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1320
1321                 /* finish claiming */
1322                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1323                 spin_lock(&bdev_lock);
1324
1325                 if (!res) {
1326                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1327                         /*
1328                          * Note that for a whole device bd_holders
1329                          * will be incremented twice, and bd_holder
1330                          * will be set to bd_may_claim before being
1331                          * set to holder
1332                          */
1333                         whole->bd_holders++;
1334                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1335                         bdev->bd_holders++;
1336                         bdev->bd_holder = holder;
1337                 }
1338
1339                 /* tell others that we're done */
1340                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1341                 whole->bd_claiming = NULL;
1342                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1343
1344                 spin_unlock(&bdev_lock);
1345
1346                 /*
1347                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1348                  * write holder makes the write_holder state stick until
1349                  * all are released.  This is good enough and tracking
1350                  * individual writeable reference is too fragile given the
1351                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1352                  */
1353                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1354                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1355                         bdev->bd_write_holder = true;
1356                         disk_block_events(disk);
1357                 }
1358
1359                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1360                 bdput(whole);
1361         }
1362
1363         return res;
1364 }
1365 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1366
1367 /**
1368  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1369  * @path: path to the block device to open
1370  * @mode: FMODE_* mask
1371  * @holder: exclusive holder identifier
1372  *
1373  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1374  * and @holder are identical to blkdev_get().
1375  *
1376  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1377  *
1378  * CONTEXT:
1379  * Might sleep.
1380  *
1381  * RETURNS:
1382  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1383  */
1384 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1385                                         void *holder)
1386 {
1387         struct block_device *bdev;
1388         int err;
1389
1390         bdev = lookup_bdev(path);
1391         if (IS_ERR(bdev))
1392                 return bdev;
1393
1394         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1395         if (err)
1396                 return ERR_PTR(err);
1397
1398         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1399                 blkdev_put(bdev, mode);
1400                 return ERR_PTR(-EACCES);
1401         }
1402
1403         return bdev;
1404 }
1405 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1406
1407 /**
1408  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1409  * @dev: device number of block device to open
1410  * @mode: FMODE_* mask
1411  * @holder: exclusive holder identifier
1412  *
1413  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1414  * @holder are identical to blkdev_get().
1415  *
1416  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1417  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1418  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1419  * ever need it - reconsider your API.
1420  *
1421  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1422  *
1423  * CONTEXT:
1424  * Might sleep.
1425  *
1426  * RETURNS:
1427  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1428  */
1429 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1430 {
1431         struct block_device *bdev;
1432         int err;
1433
1434         bdev = bdget(dev);
1435         if (!bdev)
1436                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1437
1438         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1439         if (err)
1440                 return ERR_PTR(err);
1441
1442         return bdev;
1443 }
1444 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1445
1446 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1447 {
1448         struct block_device *bdev;
1449
1450         /*
1451          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1452          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1453          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1454          * during an unstable branch.
1455          */
1456         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1457
1458         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1459                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1460         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1461                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1462         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1463                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1464
1465         bdev = bd_acquire(inode);
1466         if (bdev == NULL)
1467                 return -ENOMEM;
1468
1469         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1470
1471         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1472 }
1473
1474 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1475 {
1476         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1477         struct block_device *victim = NULL;
1478
1479         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1480         if (for_part)
1481                 bdev->bd_part_count--;
1482
1483         if (!--bdev->bd_openers) {
1484                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1485                 sync_blockdev(bdev);
1486                 kill_bdev(bdev);
1487                 /*
1488                  * ->release can cause the queue to disappear, so flush all
1489                  * dirty data before.
1490                  */
1491                 bdev_write_inode(bdev->bd_inode);
1492         }
1493         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1494                 if (disk->fops->release)
1495                         disk->fops->release(disk, mode);
1496         }
1497         if (!bdev->bd_openers) {
1498                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1499
1500                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1501                 bdev->bd_part = NULL;
1502                 bdev->bd_disk = NULL;
1503                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1504                         victim = bdev->bd_contains;
1505                 bdev->bd_contains = NULL;
1506
1507                 put_disk(disk);
1508                 module_put(owner);
1509         }
1510         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1511         bdput(bdev);
1512         if (victim)
1513                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1514 }
1515
1516 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1517 {
1518         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1519
1520         if (mode & FMODE_EXCL) {
1521                 bool bdev_free;
1522
1523                 /*
1524                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1525                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1526                  * synchronize disk_holder unlinking.
1527                  */
1528                 spin_lock(&bdev_lock);
1529
1530                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1531                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1532
1533                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1534                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1535                         bdev->bd_holder = NULL;
1536                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1537                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1538
1539                 spin_unlock(&bdev_lock);
1540
1541                 /*
1542                  * If this was the last claim, remove holder link and
1543                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1544                  */
1545                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1546                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1547                         bdev->bd_write_holder = false;
1548                 }
1549         }
1550
1551         /*
1552          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1553          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1554          * from userland - e.g. eject(1).
1555          */
1556         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1557
1558         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1559
1560         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1561 }
1562 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1563
1564 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1565 {
1566         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1567         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1568         return 0;
1569 }
1570
1571 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1572 {
1573         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1574         fmode_t mode = file->f_mode;
1575
1576         /*
1577          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1578          * to updated it before every ioctl.
1579          */
1580         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1581                 mode |= FMODE_NDELAY;
1582         else
1583                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1584
1585         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1590  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1591  *
1592  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1593  * use.
1594  */
1595 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1596 {
1597         struct file *file = iocb->ki_filp;
1598         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1599         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1600         struct blk_plug plug;
1601         ssize_t ret;
1602
1603         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1604                 return -EPERM;
1605
1606         if (!iov_iter_count(from))
1607                 return 0;
1608
1609         if (iocb->ki_pos >= size)
1610                 return -ENOSPC;
1611
1612         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1613
1614         blk_start_plug(&plug);
1615         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1616         if (ret > 0) {
1617                 ssize_t err;
1618                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
1619                 if (err < 0)
1620                         ret = err;
1621         }
1622         blk_finish_plug(&plug);
1623         return ret;
1624 }
1625 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1626
1627 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1628 {
1629         struct file *file = iocb->ki_filp;
1630         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1631         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1632         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1633
1634         if (pos >= size)
1635                 return 0;
1636
1637         size -= pos;
1638         iov_iter_truncate(to, size);
1639         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1640 }
1641 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1642
1643 /*
1644  * Try to release a page associated with block device when the system
1645  * is under memory pressure.
1646  */
1647 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1648 {
1649         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1650
1651         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1652                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1653
1654         return try_to_free_buffers(page);
1655 }
1656
1657 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1658         .readpage       = blkdev_readpage,
1659         .readpages      = blkdev_readpages,
1660         .writepage      = blkdev_writepage,
1661         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1662         .write_end      = blkdev_write_end,
1663         .writepages     = generic_writepages,
1664         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1665         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1666         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1667 };
1668
1669 const struct file_operations def_blk_fops = {
1670         .open           = blkdev_open,
1671         .release        = blkdev_close,
1672         .llseek         = block_llseek,
1673         .read_iter      = blkdev_read_iter,
1674         .write_iter     = blkdev_write_iter,
1675         .mmap           = generic_file_mmap,
1676         .fsync          = blkdev_fsync,
1677         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1678 #ifdef CONFIG_COMPAT
1679         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1680 #endif
1681         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1682         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1683 };
1684
1685 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1686 {
1687         int res;
1688         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1689         set_fs(KERNEL_DS);
1690         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1691         set_fs(old_fs);
1692         return res;
1693 }
1694
1695 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1696
1697 /**
1698  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1699  * @pathname:   special file representing the block device
1700  *
1701  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1702  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1703  * otherwise.
1704  */
1705 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1706 {
1707         struct block_device *bdev;
1708         struct inode *inode;
1709         struct path path;
1710         int error;
1711
1712         if (!pathname || !*pathname)
1713                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1714
1715         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1716         if (error)
1717                 return ERR_PTR(error);
1718
1719         inode = path.dentry->d_inode;
1720         error = -ENOTBLK;
1721         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1722                 goto fail;
1723         error = -EACCES;
1724         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1725                 goto fail;
1726         error = -ENOMEM;
1727         bdev = bd_acquire(inode);
1728         if (!bdev)
1729                 goto fail;
1730 out:
1731         path_put(&path);
1732         return bdev;
1733 fail:
1734         bdev = ERR_PTR(error);
1735         goto out;
1736 }
1737 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1738
1739 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1740 {
1741         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1742         int res = 0;
1743
1744         if (sb) {
1745                 /*
1746                  * no need to lock the super, get_super holds the
1747                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1748                  * under us (->put_super runs with the write lock
1749                  * hold).
1750                  */
1751                 shrink_dcache_sb(sb);
1752                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1753                 drop_super(sb);
1754         }
1755         invalidate_bdev(bdev);
1756         return res;
1757 }
1758 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1759
1760 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1761 {
1762         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1763
1764         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1765         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1766                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1767
1768                 spin_lock(&inode->i_lock);
1769                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1770                     mapping->nrpages == 0) {
1771                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1772                         continue;
1773                 }
1774                 __iget(inode);
1775                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1776                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1777                 /*
1778                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1779                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1780                  * inode_sb_list_lock.  We cannot iput the inode now as we can
1781                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1782                  * inode_sb_list_lock. So we keep the reference and iput it
1783                  * later.
1784                  */
1785                 iput(old_inode);
1786                 old_inode = inode;
1787
1788                 func(I_BDEV(inode), arg);
1789
1790                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1791         }
1792         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1793         iput(old_inode);
1794 }