bcm63xx_uart: Use the device name when registering an interrupt
[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/backing-dev.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/blkpg.h>
20 #include <linux/magic.h>
21 #include <linux/buffer_head.h>
22 #include <linux/swap.h>
23 #include <linux/pagevec.h>
24 #include <linux/writeback.h>
25 #include <linux/mpage.h>
26 #include <linux/mount.h>
27 #include <linux/uio.h>
28 #include <linux/namei.h>
29 #include <linux/log2.h>
30 #include <linux/cleancache.h>
31 #include <linux/dax.h>
32 #include <asm/uaccess.h>
33 #include "internal.h"
34
35 struct bdev_inode {
36         struct block_device bdev;
37         struct inode vfs_inode;
38 };
39
40 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
41
42 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
43 {
44         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
45 }
46
47 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
48 {
49         return &BDEV_I(inode)->bdev;
50 }
51 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
52
53 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
54 {
55         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
56         int ret;
57
58         spin_lock(&inode->i_lock);
59         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
60                 spin_unlock(&inode->i_lock);
61                 ret = write_inode_now(inode, true);
62                 if (ret) {
63                         char name[BDEVNAME_SIZE];
64                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
65                                             "for block device %s (err=%d).\n",
66                                             bdevname(bdev, name), ret);
67                 }
68                 spin_lock(&inode->i_lock);
69         }
70         spin_unlock(&inode->i_lock);
71 }
72
73 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
74 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
75 {
76         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
77
78         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrshadows == 0)
79                 return;
80
81         invalidate_bh_lrus();
82         truncate_inode_pages(mapping, 0);
83 }       
84 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
85
86 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
87 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
88 {
89         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
90
91         if (mapping->nrpages == 0)
92                 return;
93
94         invalidate_bh_lrus();
95         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
96         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
97         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
98          * But, for the strange corners, lets be cautious
99          */
100         cleancache_invalidate_inode(mapping);
101 }
102 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
103
104 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
105 {
106         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
107         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
108                 return -EINVAL;
109
110         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
111         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
112                 return -EINVAL;
113
114         /* Don't change the size if it is same as current */
115         if (bdev->bd_block_size != size) {
116                 sync_blockdev(bdev);
117                 bdev->bd_block_size = size;
118                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
119                 kill_bdev(bdev);
120         }
121         return 0;
122 }
123
124 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
125
126 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
127 {
128         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
129                 return 0;
130         /* If we get here, we know size is power of two
131          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
132         sb->s_blocksize = size;
133         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
134         return sb->s_blocksize;
135 }
136
137 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
138
139 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
140 {
141         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
142         if (size < minsize)
143                 size = minsize;
144         return sb_set_blocksize(sb, size);
145 }
146
147 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
148
149 static int
150 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
151                 struct buffer_head *bh, int create)
152 {
153         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
154         bh->b_blocknr = iblock;
155         set_buffer_mapped(bh);
156         return 0;
157 }
158
159 static ssize_t
160 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, loff_t offset)
161 {
162         struct file *file = iocb->ki_filp;
163         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
164
165         if (IS_DAX(inode))
166                 return dax_do_io(iocb, inode, iter, offset, blkdev_get_block,
167                                 NULL, DIO_SKIP_DIO_COUNT);
168         return __blockdev_direct_IO(iocb, inode, I_BDEV(inode), iter, offset,
169                                     blkdev_get_block, NULL, NULL,
170                                     DIO_SKIP_DIO_COUNT);
171 }
172
173 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
174 {
175         if (!bdev)
176                 return 0;
177         if (!wait)
178                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
179         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
180 }
181
182 /*
183  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
184  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
185  */
186 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
187 {
188         return __sync_blockdev(bdev, 1);
189 }
190 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
191
192 /*
193  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
194  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
195  * device.  Takes the superblock lock.
196  */
197 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
198 {
199         struct super_block *sb = get_super(bdev);
200         if (sb) {
201                 int res = sync_filesystem(sb);
202                 drop_super(sb);
203                 return res;
204         }
205         return sync_blockdev(bdev);
206 }
207 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
208
209 /**
210  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
211  * @bdev:       blockdevice to lock
212  *
213  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
214  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
215  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
216  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
217  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
218  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
219  * actually.
220  */
221 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
222 {
223         struct super_block *sb;
224         int error = 0;
225
226         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
227         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
228                 /*
229                  * We don't even need to grab a reference - the first call
230                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
231                  * thaw_bdev drops it.
232                  */
233                 sb = get_super(bdev);
234                 drop_super(sb);
235                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
236                 return sb;
237         }
238
239         sb = get_active_super(bdev);
240         if (!sb)
241                 goto out;
242         if (sb->s_op->freeze_super)
243                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
244         else
245                 error = freeze_super(sb);
246         if (error) {
247                 deactivate_super(sb);
248                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
249                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
250                 return ERR_PTR(error);
251         }
252         deactivate_super(sb);
253  out:
254         sync_blockdev(bdev);
255         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
256         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
257 }
258 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
259
260 /**
261  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
262  * @bdev:       blockdevice to unlock
263  * @sb:         associated superblock
264  *
265  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
266  */
267 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
268 {
269         int error = -EINVAL;
270
271         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
272         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
273                 goto out;
274
275         error = 0;
276         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
277                 goto out;
278
279         if (!sb)
280                 goto out;
281
282         if (sb->s_op->thaw_super)
283                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
284         else
285                 error = thaw_super(sb);
286         if (error) {
287                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
288                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
289                 return error;
290         }
291 out:
292         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
293         return 0;
294 }
295 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
296
297 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
298 {
299         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
300 }
301
302 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
303 {
304         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
305 }
306
307 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
308                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
309 {
310         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
311 }
312
313 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
314                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
315                         struct page **pagep, void **fsdata)
316 {
317         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
318                                  blkdev_get_block);
319 }
320
321 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
322                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
323                         struct page *page, void *fsdata)
324 {
325         int ret;
326         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
327
328         unlock_page(page);
329         page_cache_release(page);
330
331         return ret;
332 }
333
334 /*
335  * private llseek:
336  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
337  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
338  */
339 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
340 {
341         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
342         loff_t retval;
343
344         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
345         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
346         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
347         return retval;
348 }
349         
350 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
351 {
352         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
353         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
354         int error;
355         
356         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
357         if (error)
358                 return error;
359
360         /*
361          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
362          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
363          * O_SYNC writers to a block device.
364          */
365         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
366         if (error == -EOPNOTSUPP)
367                 error = 0;
368
369         return error;
370 }
371 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
372
373 /**
374  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
375  * @bdev: The device to read the page from
376  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
377  * @page: The page to read
378  *
379  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
380  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
381  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
382  *
383  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
384  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
385  * than propagate an error back up the stack.
386  *
387  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
388  */
389 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
390                         struct page *page)
391 {
392         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
393         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
394                 return -EOPNOTSUPP;
395         return ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, READ);
396 }
397 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
398
399 /**
400  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
401  * @bdev: The device to write the page to
402  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
403  * @page: The page to write
404  * @wbc: The writeback_control for the write
405  *
406  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
407  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
408  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
409  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
410  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
411  *
412  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
413  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
414  * than propagate an error back up the stack.
415  *
416  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
417  */
418 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
419                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
420 {
421         int result;
422         int rw = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC : WRITE;
423         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
424         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
425                 return -EOPNOTSUPP;
426         set_page_writeback(page);
427         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, rw);
428         if (result)
429                 end_page_writeback(page);
430         else
431                 unlock_page(page);
432         return result;
433 }
434 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
435
436 /**
437  * bdev_direct_access() - Get the address for directly-accessibly memory
438  * @bdev: The device containing the memory
439  * @sector: The offset within the device
440  * @addr: Where to put the address of the memory
441  * @pfn: The Page Frame Number for the memory
442  * @size: The number of bytes requested
443  *
444  * If a block device is made up of directly addressable memory, this function
445  * will tell the caller the PFN and the address of the memory.  The address
446  * may be directly dereferenced within the kernel without the need to call
447  * ioremap(), kmap() or similar.  The PFN is suitable for inserting into
448  * page tables.
449  *
450  * Return: negative errno if an error occurs, otherwise the number of bytes
451  * accessible at this address.
452  */
453 long bdev_direct_access(struct block_device *bdev, sector_t sector,
454                         void __pmem **addr, unsigned long *pfn, long size)
455 {
456         long avail;
457         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
458
459         /*
460          * The device driver is allowed to sleep, in order to make the
461          * memory directly accessible.
462          */
463         might_sleep();
464
465         if (size < 0)
466                 return size;
467         if (!ops->direct_access)
468                 return -EOPNOTSUPP;
469         if ((sector + DIV_ROUND_UP(size, 512)) >
470                                         part_nr_sects_read(bdev->bd_part))
471                 return -ERANGE;
472         sector += get_start_sect(bdev);
473         if (sector % (PAGE_SIZE / 512))
474                 return -EINVAL;
475         avail = ops->direct_access(bdev, sector, addr, pfn);
476         if (!avail)
477                 return -ERANGE;
478         return min(avail, size);
479 }
480 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_direct_access);
481
482 /*
483  * pseudo-fs
484  */
485
486 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
487 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
488
489 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
490 {
491         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
492         if (!ei)
493                 return NULL;
494         return &ei->vfs_inode;
495 }
496
497 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
498 {
499         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
500         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
501
502         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
503 }
504
505 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
506 {
507         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
508 }
509
510 static void init_once(void *foo)
511 {
512         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
513         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
514
515         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
516         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
517         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
518         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
519 #ifdef CONFIG_SYSFS
520         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
521 #endif
522         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
523         /* Initialize mutex for freeze. */
524         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
525 }
526
527 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
528 {
529         list_del_init(&inode->i_devices);
530         inode->i_bdev = NULL;
531         inode->i_mapping = &inode->i_data;
532 }
533
534 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
535 {
536         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
537         struct list_head *p;
538         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
539         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
540         clear_inode(inode);
541         spin_lock(&bdev_lock);
542         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
543                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
544         }
545         list_del_init(&bdev->bd_list);
546         spin_unlock(&bdev_lock);
547 }
548
549 static const struct super_operations bdev_sops = {
550         .statfs = simple_statfs,
551         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
552         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
553         .drop_inode = generic_delete_inode,
554         .evict_inode = bdev_evict_inode,
555 };
556
557 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
558         int flags, const char *dev_name, void *data)
559 {
560         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
561 }
562
563 static struct file_system_type bd_type = {
564         .name           = "bdev",
565         .mount          = bd_mount,
566         .kill_sb        = kill_anon_super,
567 };
568
569 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
570 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
571
572 void __init bdev_cache_init(void)
573 {
574         int err;
575         static struct vfsmount *bd_mnt;
576
577         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
578                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
579                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
580                         init_once);
581         err = register_filesystem(&bd_type);
582         if (err)
583                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
584         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
585         if (IS_ERR(bd_mnt))
586                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
587         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
588 }
589
590 /*
591  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
592  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
593  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
594  */
595 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
596 {
597         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
598 }
599
600 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
601 {
602         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
603 }
604
605 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
606 {
607         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
608         return 0;
609 }
610
611 static LIST_HEAD(all_bdevs);
612
613 struct block_device *bdget(dev_t dev)
614 {
615         struct block_device *bdev;
616         struct inode *inode;
617
618         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
619                         bdev_test, bdev_set, &dev);
620
621         if (!inode)
622                 return NULL;
623
624         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
625
626         if (inode->i_state & I_NEW) {
627                 bdev->bd_contains = NULL;
628                 bdev->bd_super = NULL;
629                 bdev->bd_inode = inode;
630                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
631                 bdev->bd_part_count = 0;
632                 bdev->bd_invalidated = 0;
633                 inode->i_mode = S_IFBLK;
634                 inode->i_rdev = dev;
635                 inode->i_bdev = bdev;
636                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
637                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
638                 spin_lock(&bdev_lock);
639                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
640                 spin_unlock(&bdev_lock);
641                 unlock_new_inode(inode);
642         }
643         return bdev;
644 }
645
646 EXPORT_SYMBOL(bdget);
647
648 /**
649  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
650  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
651  */
652 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
653 {
654         ihold(bdev->bd_inode);
655         return bdev;
656 }
657 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
658
659 long nr_blockdev_pages(void)
660 {
661         struct block_device *bdev;
662         long ret = 0;
663         spin_lock(&bdev_lock);
664         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
665                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
666         }
667         spin_unlock(&bdev_lock);
668         return ret;
669 }
670
671 void bdput(struct block_device *bdev)
672 {
673         iput(bdev->bd_inode);
674 }
675
676 EXPORT_SYMBOL(bdput);
677  
678 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
679 {
680         struct block_device *bdev;
681
682         spin_lock(&bdev_lock);
683         bdev = inode->i_bdev;
684         if (bdev) {
685                 ihold(bdev->bd_inode);
686                 spin_unlock(&bdev_lock);
687                 return bdev;
688         }
689         spin_unlock(&bdev_lock);
690
691         bdev = bdget(inode->i_rdev);
692         if (bdev) {
693                 spin_lock(&bdev_lock);
694                 if (!inode->i_bdev) {
695                         /*
696                          * We take an additional reference to bd_inode,
697                          * and it's released in clear_inode() of inode.
698                          * So, we can access it via ->i_mapping always
699                          * without igrab().
700                          */
701                         ihold(bdev->bd_inode);
702                         inode->i_bdev = bdev;
703                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
704                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
705                 }
706                 spin_unlock(&bdev_lock);
707         }
708         return bdev;
709 }
710
711 /* Call when you free inode */
712
713 void bd_forget(struct inode *inode)
714 {
715         struct block_device *bdev = NULL;
716
717         spin_lock(&bdev_lock);
718         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
719                 bdev = inode->i_bdev;
720         __bd_forget(inode);
721         spin_unlock(&bdev_lock);
722
723         if (bdev)
724                 iput(bdev->bd_inode);
725 }
726
727 /**
728  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
729  * @bdev: block device of interest
730  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
731  * @holder: holder trying to claim @bdev
732  *
733  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
734  *
735  * CONTEXT:
736  * spin_lock(&bdev_lock).
737  *
738  * RETURNS:
739  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
740  */
741 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
742                          void *holder)
743 {
744         if (bdev->bd_holder == holder)
745                 return true;     /* already a holder */
746         else if (bdev->bd_holder != NULL)
747                 return false;    /* held by someone else */
748         else if (bdev->bd_contains == bdev)
749                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
750
751         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
752                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
753         else if (whole->bd_holder != NULL)
754                 return false;    /* is a partition of a held device */
755         else
756                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
757 }
758
759 /**
760  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
761  * @bdev: block device of interest
762  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
763  * @holder: holder trying to claim @bdev
764  *
765  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
766  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
767  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
768  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
769  *
770  * CONTEXT:
771  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
772  * it multiple times.
773  *
774  * RETURNS:
775  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
776  */
777 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
778                                struct block_device *whole, void *holder)
779 {
780 retry:
781         /* if someone else claimed, fail */
782         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
783                 return -EBUSY;
784
785         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
786         if (whole->bd_claiming) {
787                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
788                 DEFINE_WAIT(wait);
789
790                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
791                 spin_unlock(&bdev_lock);
792                 schedule();
793                 finish_wait(wq, &wait);
794                 spin_lock(&bdev_lock);
795                 goto retry;
796         }
797
798         /* yay, all mine */
799         return 0;
800 }
801
802 /**
803  * bd_start_claiming - start claiming a block device
804  * @bdev: block device of interest
805  * @holder: holder trying to claim @bdev
806  *
807  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
808  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
809  * successful call to this function must be matched with a call to
810  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
811  * fail).
812  *
813  * This function is used to gain exclusive access to the block device
814  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
815  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
816  * access but may subsequently fail.
817  *
818  * CONTEXT:
819  * Might sleep.
820  *
821  * RETURNS:
822  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
823  * value on failure.
824  */
825 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
826                                               void *holder)
827 {
828         struct gendisk *disk;
829         struct block_device *whole;
830         int partno, err;
831
832         might_sleep();
833
834         /*
835          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
836          * and grab the outer block device the hard way.
837          */
838         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
839         if (!disk)
840                 return ERR_PTR(-ENXIO);
841
842         /*
843          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
844          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
845          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
846          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
847          * tracking is broken for those devices but it has always been that
848          * way.
849          */
850         if (partno)
851                 whole = bdget_disk(disk, 0);
852         else
853                 whole = bdgrab(bdev);
854
855         module_put(disk->fops->owner);
856         put_disk(disk);
857         if (!whole)
858                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
859
860         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
861         spin_lock(&bdev_lock);
862
863         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
864         if (err == 0) {
865                 whole->bd_claiming = holder;
866                 spin_unlock(&bdev_lock);
867                 return whole;
868         } else {
869                 spin_unlock(&bdev_lock);
870                 bdput(whole);
871                 return ERR_PTR(err);
872         }
873 }
874
875 #ifdef CONFIG_SYSFS
876 struct bd_holder_disk {
877         struct list_head        list;
878         struct gendisk          *disk;
879         int                     refcnt;
880 };
881
882 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
883                                                   struct gendisk *disk)
884 {
885         struct bd_holder_disk *holder;
886
887         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
888                 if (holder->disk == disk)
889                         return holder;
890         return NULL;
891 }
892
893 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
894 {
895         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
896 }
897
898 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
899 {
900         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
901 }
902
903 /**
904  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
905  * @bdev: the claimed slave bdev
906  * @disk: the holding disk
907  *
908  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
909  *
910  * This functions creates the following sysfs symlinks.
911  *
912  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
913  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
914  *
915  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
916  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
917  *
918  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
919  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
920  *
921  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
922  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
923  * lifetime of these symlinks.
924  *
925  * CONTEXT:
926  * Might sleep.
927  *
928  * RETURNS:
929  * 0 on success, -errno on failure.
930  */
931 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
932 {
933         struct bd_holder_disk *holder;
934         int ret = 0;
935
936         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
937
938         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
939
940         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
941         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
942                 goto out_unlock;
943
944         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
945         if (holder) {
946                 holder->refcnt++;
947                 goto out_unlock;
948         }
949
950         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
951         if (!holder) {
952                 ret = -ENOMEM;
953                 goto out_unlock;
954         }
955
956         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
957         holder->disk = disk;
958         holder->refcnt = 1;
959
960         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
961         if (ret)
962                 goto out_free;
963
964         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
965         if (ret)
966                 goto out_del;
967         /*
968          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
969          * the holder directory.  Hold on to it.
970          */
971         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
972
973         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
974         goto out_unlock;
975
976 out_del:
977         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
978 out_free:
979         kfree(holder);
980 out_unlock:
981         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
982         return ret;
983 }
984 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
985
986 /**
987  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
988  * @bdev: the calimed slave bdev
989  * @disk: the holding disk
990  *
991  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
992  *
993  * CONTEXT:
994  * Might sleep.
995  */
996 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
997 {
998         struct bd_holder_disk *holder;
999
1000         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1001
1002         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1003
1004         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1005                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1006                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1007                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1008                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1009                 list_del_init(&holder->list);
1010                 kfree(holder);
1011         }
1012
1013         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1014 }
1015 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1016 #endif
1017
1018 /**
1019  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1020  *
1021  * @bdev:      struct block device to be flushed
1022  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1023  *
1024  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1025  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1026  * resize.
1027  */
1028 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1029 {
1030         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1031                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1032
1033                 if (bdev->bd_disk)
1034                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1035                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1036                        "resized disk %s\n", name);
1037         }
1038
1039         if (!bdev->bd_disk)
1040                 return;
1041         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1042                 bdev->bd_invalidated = 1;
1043 }
1044
1045 /**
1046  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1047  * @disk: struct gendisk to check
1048  * @bdev: struct bdev to adjust.
1049  *
1050  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1051  * and adjusts it if it differs.
1052  */
1053 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1054 {
1055         loff_t disk_size, bdev_size;
1056
1057         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1058         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1059         if (disk_size != bdev_size) {
1060                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1061
1062                 disk_name(disk, 0, name);
1063                 printk(KERN_INFO
1064                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1065                        name, bdev_size, disk_size);
1066                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1067                 flush_disk(bdev, false);
1068         }
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1071
1072 /**
1073  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1074  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1075  *
1076  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1077  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1078  * for all revalidate_disk operations.
1079  */
1080 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1081 {
1082         struct block_device *bdev;
1083         int ret = 0;
1084
1085         if (disk->fops->revalidate_disk)
1086                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1087         blk_integrity_revalidate(disk);
1088         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1089         if (!bdev)
1090                 return ret;
1091
1092         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1093         check_disk_size_change(disk, bdev);
1094         bdev->bd_invalidated = 0;
1095         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1096         bdput(bdev);
1097         return ret;
1098 }
1099 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1100
1101 /*
1102  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1103  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1104  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1105  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1106  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1107  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1108  * to lose :-)
1109  */
1110 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1111 {
1112         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1113         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1114         unsigned int events;
1115
1116         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1117                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1118         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1119                 return 0;
1120
1121         flush_disk(bdev, true);
1122         if (bdops->revalidate_disk)
1123                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1124         return 1;
1125 }
1126
1127 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1128
1129 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1130 {
1131         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1132
1133         mutex_lock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1134         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1135         mutex_unlock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1136         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1137                 if (size & bsize)
1138                         break;
1139                 bsize <<= 1;
1140         }
1141         bdev->bd_block_size = bsize;
1142         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1143 }
1144 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1145
1146 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1147
1148 /*
1149  * bd_mutex locking:
1150  *
1151  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1152  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1153  */
1154
1155 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1156 {
1157         struct gendisk *disk;
1158         struct module *owner;
1159         int ret;
1160         int partno;
1161         int perm = 0;
1162
1163         if (mode & FMODE_READ)
1164                 perm |= MAY_READ;
1165         if (mode & FMODE_WRITE)
1166                 perm |= MAY_WRITE;
1167         /*
1168          * hooks: /n/, see "layering violations".
1169          */
1170         if (!for_part) {
1171                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1172                 if (ret != 0) {
1173                         bdput(bdev);
1174                         return ret;
1175                 }
1176         }
1177
1178  restart:
1179
1180         ret = -ENXIO;
1181         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1182         if (!disk)
1183                 goto out;
1184         owner = disk->fops->owner;
1185
1186         disk_block_events(disk);
1187         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1188         if (!bdev->bd_openers) {
1189                 bdev->bd_disk = disk;
1190                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1191                 bdev->bd_contains = bdev;
1192                 bdev->bd_inode->i_flags = disk->fops->direct_access ? S_DAX : 0;
1193                 if (!partno) {
1194                         ret = -ENXIO;
1195                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1196                         if (!bdev->bd_part)
1197                                 goto out_clear;
1198
1199                         ret = 0;
1200                         if (disk->fops->open) {
1201                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1202                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1203                                         /* Lost a race with 'disk' being
1204                                          * deleted, try again.
1205                                          * See md.c
1206                                          */
1207                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1208                                         bdev->bd_part = NULL;
1209                                         bdev->bd_disk = NULL;
1210                                         bdev->bd_queue = NULL;
1211                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1212                                         disk_unblock_events(disk);
1213                                         put_disk(disk);
1214                                         module_put(owner);
1215                                         goto restart;
1216                                 }
1217                         }
1218
1219                         if (!ret)
1220                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1221
1222                         /*
1223                          * If the device is invalidated, rescan partition
1224                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1225                          * The latter is necessary to prevent ghost
1226                          * partitions on a removed medium.
1227                          */
1228                         if (bdev->bd_invalidated) {
1229                                 if (!ret)
1230                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1231                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1232                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1233                         }
1234                         if (ret)
1235                                 goto out_clear;
1236                 } else {
1237                         struct block_device *whole;
1238                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1239                         ret = -ENOMEM;
1240                         if (!whole)
1241                                 goto out_clear;
1242                         BUG_ON(for_part);
1243                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1244                         if (ret)
1245                                 goto out_clear;
1246                         bdev->bd_contains = whole;
1247                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1248                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1249                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1250                                 ret = -ENXIO;
1251                                 goto out_clear;
1252                         }
1253                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1254                         /*
1255                          * If the partition is not aligned on a page
1256                          * boundary, we can't do dax I/O to it.
1257                          */
1258                         if ((bdev->bd_part->start_sect % (PAGE_SIZE / 512)) ||
1259                             (bdev->bd_part->nr_sects % (PAGE_SIZE / 512)))
1260                                 bdev->bd_inode->i_flags &= ~S_DAX;
1261                 }
1262         } else {
1263                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1264                         ret = 0;
1265                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1266                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1267                         /* the same as first opener case, read comment there */
1268                         if (bdev->bd_invalidated) {
1269                                 if (!ret)
1270                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1271                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1272                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1273                         }
1274                         if (ret)
1275                                 goto out_unlock_bdev;
1276                 }
1277                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1278                 put_disk(disk);
1279                 module_put(owner);
1280         }
1281         bdev->bd_openers++;
1282         if (for_part)
1283                 bdev->bd_part_count++;
1284         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1285         disk_unblock_events(disk);
1286         return 0;
1287
1288  out_clear:
1289         disk_put_part(bdev->bd_part);
1290         bdev->bd_disk = NULL;
1291         bdev->bd_part = NULL;
1292         bdev->bd_queue = NULL;
1293         if (bdev != bdev->bd_contains)
1294                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1295         bdev->bd_contains = NULL;
1296  out_unlock_bdev:
1297         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1298         disk_unblock_events(disk);
1299         put_disk(disk);
1300         module_put(owner);
1301  out:
1302         bdput(bdev);
1303
1304         return ret;
1305 }
1306
1307 /**
1308  * blkdev_get - open a block device
1309  * @bdev: block_device to open
1310  * @mode: FMODE_* mask
1311  * @holder: exclusive holder identifier
1312  *
1313  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1314  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1315  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1316  *
1317  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1318  * @bdev is put.
1319  *
1320  * CONTEXT:
1321  * Might sleep.
1322  *
1323  * RETURNS:
1324  * 0 on success, -errno on failure.
1325  */
1326 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1327 {
1328         struct block_device *whole = NULL;
1329         int res;
1330
1331         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1332
1333         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1334                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1335                 if (IS_ERR(whole)) {
1336                         bdput(bdev);
1337                         return PTR_ERR(whole);
1338                 }
1339         }
1340
1341         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1342
1343         if (whole) {
1344                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1345
1346                 /* finish claiming */
1347                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1348                 spin_lock(&bdev_lock);
1349
1350                 if (!res) {
1351                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1352                         /*
1353                          * Note that for a whole device bd_holders
1354                          * will be incremented twice, and bd_holder
1355                          * will be set to bd_may_claim before being
1356                          * set to holder
1357                          */
1358                         whole->bd_holders++;
1359                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1360                         bdev->bd_holders++;
1361                         bdev->bd_holder = holder;
1362                 }
1363
1364                 /* tell others that we're done */
1365                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1366                 whole->bd_claiming = NULL;
1367                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1368
1369                 spin_unlock(&bdev_lock);
1370
1371                 /*
1372                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1373                  * write holder makes the write_holder state stick until
1374                  * all are released.  This is good enough and tracking
1375                  * individual writeable reference is too fragile given the
1376                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1377                  */
1378                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1379                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1380                         bdev->bd_write_holder = true;
1381                         disk_block_events(disk);
1382                 }
1383
1384                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1385                 bdput(whole);
1386         }
1387
1388         return res;
1389 }
1390 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1391
1392 /**
1393  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1394  * @path: path to the block device to open
1395  * @mode: FMODE_* mask
1396  * @holder: exclusive holder identifier
1397  *
1398  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1399  * and @holder are identical to blkdev_get().
1400  *
1401  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1402  *
1403  * CONTEXT:
1404  * Might sleep.
1405  *
1406  * RETURNS:
1407  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1408  */
1409 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1410                                         void *holder)
1411 {
1412         struct block_device *bdev;
1413         int err;
1414
1415         bdev = lookup_bdev(path);
1416         if (IS_ERR(bdev))
1417                 return bdev;
1418
1419         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1420         if (err)
1421                 return ERR_PTR(err);
1422
1423         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1424                 blkdev_put(bdev, mode);
1425                 return ERR_PTR(-EACCES);
1426         }
1427
1428         return bdev;
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1431
1432 /**
1433  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1434  * @dev: device number of block device to open
1435  * @mode: FMODE_* mask
1436  * @holder: exclusive holder identifier
1437  *
1438  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1439  * @holder are identical to blkdev_get().
1440  *
1441  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1442  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1443  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1444  * ever need it - reconsider your API.
1445  *
1446  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1447  *
1448  * CONTEXT:
1449  * Might sleep.
1450  *
1451  * RETURNS:
1452  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1453  */
1454 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1455 {
1456         struct block_device *bdev;
1457         int err;
1458
1459         bdev = bdget(dev);
1460         if (!bdev)
1461                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1462
1463         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1464         if (err)
1465                 return ERR_PTR(err);
1466
1467         return bdev;
1468 }
1469 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1470
1471 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1472 {
1473         struct block_device *bdev;
1474
1475         /*
1476          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1477          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1478          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1479          * during an unstable branch.
1480          */
1481         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1482
1483         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1484                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1485         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1486                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1487         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1488                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1489
1490         bdev = bd_acquire(inode);
1491         if (bdev == NULL)
1492                 return -ENOMEM;
1493
1494         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1495
1496         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1497 }
1498
1499 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1500 {
1501         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1502         struct block_device *victim = NULL;
1503
1504         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1505         if (for_part)
1506                 bdev->bd_part_count--;
1507
1508         if (!--bdev->bd_openers) {
1509                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1510                 sync_blockdev(bdev);
1511                 kill_bdev(bdev);
1512                 /*
1513                  * ->release can cause the queue to disappear, so flush all
1514                  * dirty data before.
1515                  */
1516                 bdev_write_inode(bdev);
1517         }
1518         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1519                 if (disk->fops->release)
1520                         disk->fops->release(disk, mode);
1521         }
1522         if (!bdev->bd_openers) {
1523                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1524
1525                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1526                 bdev->bd_part = NULL;
1527                 bdev->bd_disk = NULL;
1528                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1529                         victim = bdev->bd_contains;
1530                 bdev->bd_contains = NULL;
1531
1532                 put_disk(disk);
1533                 module_put(owner);
1534         }
1535         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1536         bdput(bdev);
1537         if (victim)
1538                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1539 }
1540
1541 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1542 {
1543         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1544
1545         if (mode & FMODE_EXCL) {
1546                 bool bdev_free;
1547
1548                 /*
1549                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1550                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1551                  * synchronize disk_holder unlinking.
1552                  */
1553                 spin_lock(&bdev_lock);
1554
1555                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1556                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1557
1558                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1559                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1560                         bdev->bd_holder = NULL;
1561                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1562                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1563
1564                 spin_unlock(&bdev_lock);
1565
1566                 /*
1567                  * If this was the last claim, remove holder link and
1568                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1569                  */
1570                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1571                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1572                         bdev->bd_write_holder = false;
1573                 }
1574         }
1575
1576         /*
1577          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1578          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1579          * from userland - e.g. eject(1).
1580          */
1581         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1582
1583         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1584
1585         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1586 }
1587 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1588
1589 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1590 {
1591         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1592         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1593         return 0;
1594 }
1595
1596 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1597 {
1598         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1599         fmode_t mode = file->f_mode;
1600
1601         /*
1602          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1603          * to updated it before every ioctl.
1604          */
1605         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1606                 mode |= FMODE_NDELAY;
1607         else
1608                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1609
1610         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1615  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1616  *
1617  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1618  * use.
1619  */
1620 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1621 {
1622         struct file *file = iocb->ki_filp;
1623         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1624         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1625         struct blk_plug plug;
1626         ssize_t ret;
1627
1628         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1629                 return -EPERM;
1630
1631         if (!iov_iter_count(from))
1632                 return 0;
1633
1634         if (iocb->ki_pos >= size)
1635                 return -ENOSPC;
1636
1637         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1638
1639         blk_start_plug(&plug);
1640         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1641         if (ret > 0) {
1642                 ssize_t err;
1643                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
1644                 if (err < 0)
1645                         ret = err;
1646         }
1647         blk_finish_plug(&plug);
1648         return ret;
1649 }
1650 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1651
1652 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1653 {
1654         struct file *file = iocb->ki_filp;
1655         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1656         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1657         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1658
1659         if (pos >= size)
1660                 return 0;
1661
1662         size -= pos;
1663         iov_iter_truncate(to, size);
1664         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1665 }
1666 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1667
1668 /*
1669  * Try to release a page associated with block device when the system
1670  * is under memory pressure.
1671  */
1672 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1673 {
1674         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1675
1676         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1677                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1678
1679         return try_to_free_buffers(page);
1680 }
1681
1682 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1683         .readpage       = blkdev_readpage,
1684         .readpages      = blkdev_readpages,
1685         .writepage      = blkdev_writepage,
1686         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1687         .write_end      = blkdev_write_end,
1688         .writepages     = generic_writepages,
1689         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1690         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1691         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1692 };
1693
1694 const struct file_operations def_blk_fops = {
1695         .open           = blkdev_open,
1696         .release        = blkdev_close,
1697         .llseek         = block_llseek,
1698         .read_iter      = blkdev_read_iter,
1699         .write_iter     = blkdev_write_iter,
1700         .mmap           = generic_file_mmap,
1701         .fsync          = blkdev_fsync,
1702         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1703 #ifdef CONFIG_COMPAT
1704         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1705 #endif
1706         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1707         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1708 };
1709
1710 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1711 {
1712         int res;
1713         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1714         set_fs(KERNEL_DS);
1715         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1716         set_fs(old_fs);
1717         return res;
1718 }
1719
1720 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1721
1722 /**
1723  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1724  * @pathname:   special file representing the block device
1725  *
1726  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1727  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1728  * otherwise.
1729  */
1730 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1731 {
1732         struct block_device *bdev;
1733         struct inode *inode;
1734         struct path path;
1735         int error;
1736
1737         if (!pathname || !*pathname)
1738                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1739
1740         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1741         if (error)
1742                 return ERR_PTR(error);
1743
1744         inode = d_backing_inode(path.dentry);
1745         error = -ENOTBLK;
1746         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1747                 goto fail;
1748         error = -EACCES;
1749         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1750                 goto fail;
1751         error = -ENOMEM;
1752         bdev = bd_acquire(inode);
1753         if (!bdev)
1754                 goto fail;
1755 out:
1756         path_put(&path);
1757         return bdev;
1758 fail:
1759         bdev = ERR_PTR(error);
1760         goto out;
1761 }
1762 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1763
1764 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1765 {
1766         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1767         int res = 0;
1768
1769         if (sb) {
1770                 /*
1771                  * no need to lock the super, get_super holds the
1772                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1773                  * under us (->put_super runs with the write lock
1774                  * hold).
1775                  */
1776                 shrink_dcache_sb(sb);
1777                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1778                 drop_super(sb);
1779         }
1780         invalidate_bdev(bdev);
1781         return res;
1782 }
1783 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1784
1785 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1786 {
1787         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1788
1789         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
1790         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1791                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1792
1793                 spin_lock(&inode->i_lock);
1794                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1795                     mapping->nrpages == 0) {
1796                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1797                         continue;
1798                 }
1799                 __iget(inode);
1800                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1801                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
1802                 /*
1803                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1804                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1805                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
1806                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1807                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
1808                  * later.
1809                  */
1810                 iput(old_inode);
1811                 old_inode = inode;
1812
1813                 func(I_BDEV(inode), arg);
1814
1815                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
1816         }
1817         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
1818         iput(old_inode);
1819 }