list_lru: dynamically adjust node arrays
[linux-2.6-block.git] / fs / super.c
1 /*
2  *  linux/fs/super.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  super.c contains code to handle: - mount structures
7  *                                   - super-block tables
8  *                                   - filesystem drivers list
9  *                                   - mount system call
10  *                                   - umount system call
11  *                                   - ustat system call
12  *
13  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
14  *
15  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
16  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
17  *  Added options to /proc/mounts:
18  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
19  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
20  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
21  */
22
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/acct.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include "internal.h"
38
39
40 LIST_HEAD(super_blocks);
41 DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
42
43 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
44         "sb_writers",
45         "sb_pagefaults",
46         "sb_internal",
47 };
48
49 /*
50  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
51  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
52  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
53  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
54  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
55  */
56 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
57                                       struct shrink_control *sc)
58 {
59         struct super_block *sb;
60         long    fs_objects = 0;
61         long    total_objects;
62         long    freed = 0;
63         long    dentries;
64         long    inodes;
65
66         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
67
68         /*
69          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
70          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
71          */
72         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
73                 return SHRINK_STOP;
74
75         if (!grab_super_passive(sb))
76                 return SHRINK_STOP;
77
78         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
79                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc->nid);
80
81         inodes = list_lru_count_node(&sb->s_inode_lru, sc->nid);
82         dentries = list_lru_count_node(&sb->s_dentry_lru, sc->nid);
83         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
84
85         /* proportion the scan between the caches */
86         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
87         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
88
89         /*
90          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
91          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
92          */
93         freed = prune_dcache_sb(sb, dentries, sc->nid);
94         freed += prune_icache_sb(sb, inodes, sc->nid);
95
96         if (fs_objects) {
97                 fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects,
98                                                                 total_objects);
99                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, fs_objects,
100                                                        sc->nid);
101         }
102
103         drop_super(sb);
104         return freed;
105 }
106
107 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
108                                        struct shrink_control *sc)
109 {
110         struct super_block *sb;
111         long    total_objects = 0;
112
113         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
114
115         if (!grab_super_passive(sb))
116                 return 0;
117
118         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
119                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb,
120                                                  sc->nid);
121
122         total_objects += list_lru_count_node(&sb->s_dentry_lru,
123                                                  sc->nid);
124         total_objects += list_lru_count_node(&sb->s_inode_lru,
125                                                  sc->nid);
126
127         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
128         drop_super(sb);
129         return total_objects;
130 }
131
132 static int init_sb_writers(struct super_block *s, struct file_system_type *type)
133 {
134         int err;
135         int i;
136
137         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
138                 err = percpu_counter_init(&s->s_writers.counter[i], 0);
139                 if (err < 0)
140                         goto err_out;
141                 lockdep_init_map(&s->s_writers.lock_map[i], sb_writers_name[i],
142                                  &type->s_writers_key[i], 0);
143         }
144         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait);
145         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
146         return 0;
147 err_out:
148         while (--i >= 0)
149                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
150         return err;
151 }
152
153 static void destroy_sb_writers(struct super_block *s)
154 {
155         int i;
156
157         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
158                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
159 }
160
161 /**
162  *      alloc_super     -       create new superblock
163  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
164  *      @flags: the mount flags
165  *
166  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
167  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
168  */
169 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
170 {
171         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
172         static const struct super_operations default_op;
173
174         if (s) {
175                 if (security_sb_alloc(s))
176                         goto out_free_sb;
177
178 #ifdef CONFIG_SMP
179                 s->s_files = alloc_percpu(struct list_head);
180                 if (!s->s_files)
181                         goto err_out;
182                 else {
183                         int i;
184
185                         for_each_possible_cpu(i)
186                                 INIT_LIST_HEAD(per_cpu_ptr(s->s_files, i));
187                 }
188 #else
189                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_files);
190 #endif
191                 if (init_sb_writers(s, type))
192                         goto err_out;
193                 s->s_flags = flags;
194                 s->s_bdi = &default_backing_dev_info;
195                 INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
196                 INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
197                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
198
199                 if (list_lru_init(&s->s_dentry_lru))
200                         goto err_out;
201                 if (list_lru_init(&s->s_inode_lru))
202                         goto err_out_dentry_lru;
203
204                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
205                 init_rwsem(&s->s_umount);
206                 lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
207                 /*
208                  * sget() can have s_umount recursion.
209                  *
210                  * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
211                  * one (this one), and tries again to find a suitable old
212                  * one.
213                  *
214                  * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
215                  * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
216                  * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
217                  * risk of deadlocks.
218                  *
219                  * Annotate this by putting this lock in a different
220                  * subclass.
221                  */
222                 down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
223                 s->s_count = 1;
224                 atomic_set(&s->s_active, 1);
225                 mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
226                 lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
227                 mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
228                 mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
229                 init_rwsem(&s->s_dquot.dqptr_sem);
230                 s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
231                 s->s_op = &default_op;
232                 s->s_time_gran = 1000000000;
233                 s->cleancache_poolid = -1;
234
235                 s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
236                 s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
237                 s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
238                 s->s_shrink.batch = 1024;
239                 s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
240         }
241 out:
242         return s;
243
244 err_out_dentry_lru:
245         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
246 err_out:
247         security_sb_free(s);
248 #ifdef CONFIG_SMP
249         if (s->s_files)
250                 free_percpu(s->s_files);
251 #endif
252         destroy_sb_writers(s);
253 out_free_sb:
254         kfree(s);
255         s = NULL;
256         goto out;
257 }
258
259 /**
260  *      destroy_super   -       frees a superblock
261  *      @s: superblock to free
262  *
263  *      Frees a superblock.
264  */
265 static inline void destroy_super(struct super_block *s)
266 {
267 #ifdef CONFIG_SMP
268         free_percpu(s->s_files);
269 #endif
270         destroy_sb_writers(s);
271         security_sb_free(s);
272         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
273         kfree(s->s_subtype);
274         kfree(s->s_options);
275         kfree(s);
276 }
277
278 /* Superblock refcounting  */
279
280 /*
281  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
282  */
283 static void __put_super(struct super_block *sb)
284 {
285         if (!--sb->s_count) {
286                 list_del_init(&sb->s_list);
287                 destroy_super(sb);
288         }
289 }
290
291 /**
292  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
293  *      @sb: superblock in question
294  *
295  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
296  *      references left.
297  */
298 static void put_super(struct super_block *sb)
299 {
300         spin_lock(&sb_lock);
301         __put_super(sb);
302         spin_unlock(&sb_lock);
303 }
304
305
306 /**
307  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
308  *      @s: superblock to deactivate
309  *
310  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
311  *      one if there is no other active references left.  In that case we
312  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
313  *      had just acquired.
314  *
315  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
316  */
317 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
318 {
319         struct file_system_type *fs = s->s_type;
320         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
321                 cleancache_invalidate_fs(s);
322                 fs->kill_sb(s);
323
324                 /* caches are now gone, we can safely kill the shrinker now */
325                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
326                 put_filesystem(fs);
327                 put_super(s);
328         } else {
329                 up_write(&s->s_umount);
330         }
331 }
332
333 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
334
335 /**
336  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
337  *      @s: superblock to deactivate
338  *
339  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
340  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
341  *      lock will be acquired prior to that.
342  */
343 void deactivate_super(struct super_block *s)
344 {
345         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
346                 down_write(&s->s_umount);
347                 deactivate_locked_super(s);
348         }
349 }
350
351 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
352
353 /**
354  *      grab_super - acquire an active reference
355  *      @s: reference we are trying to make active
356  *
357  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
358  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
359  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
360  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
361  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
362  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
363  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
364  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
365  */
366 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
367 {
368         s->s_count++;
369         spin_unlock(&sb_lock);
370         down_write(&s->s_umount);
371         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
372                 put_super(s);
373                 return 1;
374         }
375         up_write(&s->s_umount);
376         put_super(s);
377         return 0;
378 }
379
380 /*
381  *      grab_super_passive - acquire a passive reference
382  *      @sb: reference we are trying to grab
383  *
384  *      Tries to acquire a passive reference. This is used in places where we
385  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
386  *      superblock does not go away while we are working on it. It returns
387  *      false if a reference was not gained, and returns true with the s_umount
388  *      lock held in read mode if a reference is gained. On successful return,
389  *      the caller must drop the s_umount lock and the passive reference when
390  *      done.
391  */
392 bool grab_super_passive(struct super_block *sb)
393 {
394         spin_lock(&sb_lock);
395         if (hlist_unhashed(&sb->s_instances)) {
396                 spin_unlock(&sb_lock);
397                 return false;
398         }
399
400         sb->s_count++;
401         spin_unlock(&sb_lock);
402
403         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
404                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
405                         return true;
406                 up_read(&sb->s_umount);
407         }
408
409         put_super(sb);
410         return false;
411 }
412
413 /**
414  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
415  *      @sb: superblock to kill
416  *
417  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
418  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
419  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
420  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
421  *      taken care of and do not need specific handling.
422  *
423  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
424  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
425  *      change the attachments of dentries to inodes.
426  */
427 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
428 {
429         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
430
431         if (sb->s_root) {
432                 shrink_dcache_for_umount(sb);
433                 sync_filesystem(sb);
434                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
435
436                 fsnotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
437
438                 evict_inodes(sb);
439
440                 if (sb->s_dio_done_wq) {
441                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
442                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
443                 }
444
445                 if (sop->put_super)
446                         sop->put_super(sb);
447
448                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
449                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
450                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
451                            sb->s_id);
452                 }
453         }
454         spin_lock(&sb_lock);
455         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
456         hlist_del_init(&sb->s_instances);
457         spin_unlock(&sb_lock);
458         up_write(&sb->s_umount);
459 }
460
461 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
462
463 /**
464  *      sget    -       find or create a superblock
465  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
466  *      @test:  comparison callback
467  *      @set:   setup callback
468  *      @flags: mount flags
469  *      @data:  argument to each of them
470  */
471 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
472                         int (*test)(struct super_block *,void *),
473                         int (*set)(struct super_block *,void *),
474                         int flags,
475                         void *data)
476 {
477         struct super_block *s = NULL;
478         struct super_block *old;
479         int err;
480
481 retry:
482         spin_lock(&sb_lock);
483         if (test) {
484                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
485                         if (!test(old, data))
486                                 continue;
487                         if (!grab_super(old))
488                                 goto retry;
489                         if (s) {
490                                 up_write(&s->s_umount);
491                                 destroy_super(s);
492                                 s = NULL;
493                         }
494                         return old;
495                 }
496         }
497         if (!s) {
498                 spin_unlock(&sb_lock);
499                 s = alloc_super(type, flags);
500                 if (!s)
501                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
502                 goto retry;
503         }
504                 
505         err = set(s, data);
506         if (err) {
507                 spin_unlock(&sb_lock);
508                 up_write(&s->s_umount);
509                 destroy_super(s);
510                 return ERR_PTR(err);
511         }
512         s->s_type = type;
513         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
514         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
515         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
516         spin_unlock(&sb_lock);
517         get_filesystem(type);
518         register_shrinker(&s->s_shrink);
519         return s;
520 }
521
522 EXPORT_SYMBOL(sget);
523
524 void drop_super(struct super_block *sb)
525 {
526         up_read(&sb->s_umount);
527         put_super(sb);
528 }
529
530 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
531
532 /**
533  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
534  *      @f: function to call
535  *      @arg: argument to pass to it
536  *
537  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
538  *      locked superblock and given argument.
539  */
540 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
541 {
542         struct super_block *sb, *p = NULL;
543
544         spin_lock(&sb_lock);
545         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
546                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
547                         continue;
548                 sb->s_count++;
549                 spin_unlock(&sb_lock);
550
551                 down_read(&sb->s_umount);
552                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
553                         f(sb, arg);
554                 up_read(&sb->s_umount);
555
556                 spin_lock(&sb_lock);
557                 if (p)
558                         __put_super(p);
559                 p = sb;
560         }
561         if (p)
562                 __put_super(p);
563         spin_unlock(&sb_lock);
564 }
565
566 /**
567  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
568  *      @type: fs type
569  *      @f: function to call
570  *      @arg: argument to pass to it
571  *
572  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
573  *      locked superblock and given argument.
574  */
575 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
576         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
577 {
578         struct super_block *sb, *p = NULL;
579
580         spin_lock(&sb_lock);
581         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
582                 sb->s_count++;
583                 spin_unlock(&sb_lock);
584
585                 down_read(&sb->s_umount);
586                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
587                         f(sb, arg);
588                 up_read(&sb->s_umount);
589
590                 spin_lock(&sb_lock);
591                 if (p)
592                         __put_super(p);
593                 p = sb;
594         }
595         if (p)
596                 __put_super(p);
597         spin_unlock(&sb_lock);
598 }
599
600 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
601
602 /**
603  *      get_super - get the superblock of a device
604  *      @bdev: device to get the superblock for
605  *      
606  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
607  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
608  */
609
610 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
611 {
612         struct super_block *sb;
613
614         if (!bdev)
615                 return NULL;
616
617         spin_lock(&sb_lock);
618 rescan:
619         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
620                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
621                         continue;
622                 if (sb->s_bdev == bdev) {
623                         sb->s_count++;
624                         spin_unlock(&sb_lock);
625                         down_read(&sb->s_umount);
626                         /* still alive? */
627                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
628                                 return sb;
629                         up_read(&sb->s_umount);
630                         /* nope, got unmounted */
631                         spin_lock(&sb_lock);
632                         __put_super(sb);
633                         goto rescan;
634                 }
635         }
636         spin_unlock(&sb_lock);
637         return NULL;
638 }
639
640 EXPORT_SYMBOL(get_super);
641
642 /**
643  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
644  *      @bdev: device to get the superblock for
645  *
646  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
647  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
648  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
649  *      is found.
650  */
651 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
652 {
653         while (1) {
654                 struct super_block *s = get_super(bdev);
655                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
656                         return s;
657                 up_read(&s->s_umount);
658                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
659                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
660                 put_super(s);
661         }
662 }
663 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
664
665 /**
666  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
667  * @bdev: device to get the superblock for
668  *
669  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
670  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
671  * reference or %NULL if none was found.
672  */
673 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
674 {
675         struct super_block *sb;
676
677         if (!bdev)
678                 return NULL;
679
680 restart:
681         spin_lock(&sb_lock);
682         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
683                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
684                         continue;
685                 if (sb->s_bdev == bdev) {
686                         if (!grab_super(sb))
687                                 goto restart;
688                         up_write(&sb->s_umount);
689                         return sb;
690                 }
691         }
692         spin_unlock(&sb_lock);
693         return NULL;
694 }
695  
696 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
697 {
698         struct super_block *sb;
699
700         spin_lock(&sb_lock);
701 rescan:
702         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
703                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
704                         continue;
705                 if (sb->s_dev ==  dev) {
706                         sb->s_count++;
707                         spin_unlock(&sb_lock);
708                         down_read(&sb->s_umount);
709                         /* still alive? */
710                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
711                                 return sb;
712                         up_read(&sb->s_umount);
713                         /* nope, got unmounted */
714                         spin_lock(&sb_lock);
715                         __put_super(sb);
716                         goto rescan;
717                 }
718         }
719         spin_unlock(&sb_lock);
720         return NULL;
721 }
722
723 /**
724  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
725  *      @sb:    superblock in question
726  *      @flags: numeric part of options
727  *      @data:  the rest of options
728  *      @force: whether or not to force the change
729  *
730  *      Alters the mount options of a mounted file system.
731  */
732 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
733 {
734         int retval;
735         int remount_ro;
736
737         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
738                 return -EBUSY;
739
740 #ifdef CONFIG_BLOCK
741         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
742                 return -EACCES;
743 #endif
744
745         if (flags & MS_RDONLY)
746                 acct_auto_close(sb);
747         shrink_dcache_sb(sb);
748         sync_filesystem(sb);
749
750         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
751
752         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
753            make sure there are no rw files opened */
754         if (remount_ro) {
755                 if (force) {
756                         mark_files_ro(sb);
757                 } else {
758                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
759                         if (retval)
760                                 return retval;
761                 }
762         }
763
764         if (sb->s_op->remount_fs) {
765                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
766                 if (retval) {
767                         if (!force)
768                                 goto cancel_readonly;
769                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
770                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
771                              sb->s_type->name, retval);
772                 }
773         }
774         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
775         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
776         smp_wmb();
777         sb->s_readonly_remount = 0;
778
779         /*
780          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
781          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
782          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
783          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
784          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
785          * effort at coherency.
786          */
787         if (remount_ro && sb->s_bdev)
788                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
789         return 0;
790
791 cancel_readonly:
792         sb->s_readonly_remount = 0;
793         return retval;
794 }
795
796 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
797 {
798         struct super_block *sb, *p = NULL;
799
800         spin_lock(&sb_lock);
801         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
802                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
803                         continue;
804                 sb->s_count++;
805                 spin_unlock(&sb_lock);
806                 down_write(&sb->s_umount);
807                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
808                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
809                         /*
810                          * What lock protects sb->s_flags??
811                          */
812                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
813                 }
814                 up_write(&sb->s_umount);
815                 spin_lock(&sb_lock);
816                 if (p)
817                         __put_super(p);
818                 p = sb;
819         }
820         if (p)
821                 __put_super(p);
822         spin_unlock(&sb_lock);
823         kfree(work);
824         printk("Emergency Remount complete\n");
825 }
826
827 void emergency_remount(void)
828 {
829         struct work_struct *work;
830
831         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
832         if (work) {
833                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
834                 schedule_work(work);
835         }
836 }
837
838 /*
839  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
840  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
841  */
842
843 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
844 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
845 static int unnamed_dev_start = 0; /* don't bother trying below it */
846
847 int get_anon_bdev(dev_t *p)
848 {
849         int dev;
850         int error;
851
852  retry:
853         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
854                 return -ENOMEM;
855         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
856         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
857         if (!error)
858                 unnamed_dev_start = dev + 1;
859         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
860         if (error == -EAGAIN)
861                 /* We raced and lost with another CPU. */
862                 goto retry;
863         else if (error)
864                 return -EAGAIN;
865
866         if (dev == (1 << MINORBITS)) {
867                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
868                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
869                 if (unnamed_dev_start > dev)
870                         unnamed_dev_start = dev;
871                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
872                 return -EMFILE;
873         }
874         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
875         return 0;
876 }
877 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
878
879 void free_anon_bdev(dev_t dev)
880 {
881         int slot = MINOR(dev);
882         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
883         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
884         if (slot < unnamed_dev_start)
885                 unnamed_dev_start = slot;
886         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
887 }
888 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
889
890 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
891 {
892         int error = get_anon_bdev(&s->s_dev);
893         if (!error)
894                 s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
895         return error;
896 }
897
898 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
899
900 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
901 {
902         dev_t dev = sb->s_dev;
903         generic_shutdown_super(sb);
904         free_anon_bdev(dev);
905 }
906
907 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
908
909 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
910 {
911         if (sb->s_root)
912                 d_genocide(sb->s_root);
913         kill_anon_super(sb);
914 }
915
916 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
917
918 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
919 {
920         return sb->s_fs_info == data;
921 }
922
923 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
924 {
925         sb->s_fs_info = data;
926         return set_anon_super(sb, NULL);
927 }
928
929 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
930         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
931 {
932         struct super_block *sb;
933
934         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
935         if (IS_ERR(sb))
936                 return ERR_CAST(sb);
937
938         if (!sb->s_root) {
939                 int err;
940                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
941                 if (err) {
942                         deactivate_locked_super(sb);
943                         return ERR_PTR(err);
944                 }
945
946                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
947         }
948
949         return dget(sb->s_root);
950 }
951
952 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
953
954 #ifdef CONFIG_BLOCK
955 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
956 {
957         s->s_bdev = data;
958         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
959
960         /*
961          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
962          * overwrite this in ->fill_super()
963          */
964         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
965         return 0;
966 }
967
968 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
969 {
970         return (void *)s->s_bdev == data;
971 }
972
973 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
974         int flags, const char *dev_name, void *data,
975         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
976 {
977         struct block_device *bdev;
978         struct super_block *s;
979         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
980         int error = 0;
981
982         if (!(flags & MS_RDONLY))
983                 mode |= FMODE_WRITE;
984
985         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
986         if (IS_ERR(bdev))
987                 return ERR_CAST(bdev);
988
989         /*
990          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
991          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
992          * while we are mounting
993          */
994         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
995         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
996                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
997                 error = -EBUSY;
998                 goto error_bdev;
999         }
1000         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
1001                  bdev);
1002         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1003         if (IS_ERR(s))
1004                 goto error_s;
1005
1006         if (s->s_root) {
1007                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
1008                         deactivate_locked_super(s);
1009                         error = -EBUSY;
1010                         goto error_bdev;
1011                 }
1012
1013                 /*
1014                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1015                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1016                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1017                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1018                  * holding an active reference.
1019                  */
1020                 up_write(&s->s_umount);
1021                 blkdev_put(bdev, mode);
1022                 down_write(&s->s_umount);
1023         } else {
1024                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1025
1026                 s->s_mode = mode;
1027                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
1028                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1029                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1030                 if (error) {
1031                         deactivate_locked_super(s);
1032                         goto error;
1033                 }
1034
1035                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1036                 bdev->bd_super = s;
1037         }
1038
1039         return dget(s->s_root);
1040
1041 error_s:
1042         error = PTR_ERR(s);
1043 error_bdev:
1044         blkdev_put(bdev, mode);
1045 error:
1046         return ERR_PTR(error);
1047 }
1048 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1049
1050 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1051 {
1052         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1053         fmode_t mode = sb->s_mode;
1054
1055         bdev->bd_super = NULL;
1056         generic_shutdown_super(sb);
1057         sync_blockdev(bdev);
1058         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1059         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1060 }
1061
1062 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1063 #endif
1064
1065 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1066         int flags, void *data,
1067         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1068 {
1069         int error;
1070         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1071
1072         if (IS_ERR(s))
1073                 return ERR_CAST(s);
1074
1075         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1076         if (error) {
1077                 deactivate_locked_super(s);
1078                 return ERR_PTR(error);
1079         }
1080         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1081         return dget(s->s_root);
1082 }
1083 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1084
1085 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1086 {
1087         return 1;
1088 }
1089
1090 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1091         int flags, void *data,
1092         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1093 {
1094         struct super_block *s;
1095         int error;
1096
1097         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1098         if (IS_ERR(s))
1099                 return ERR_CAST(s);
1100         if (!s->s_root) {
1101                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1102                 if (error) {
1103                         deactivate_locked_super(s);
1104                         return ERR_PTR(error);
1105                 }
1106                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1107         } else {
1108                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1109         }
1110         return dget(s->s_root);
1111 }
1112 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1113
1114 struct dentry *
1115 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1116 {
1117         struct dentry *root;
1118         struct super_block *sb;
1119         char *secdata = NULL;
1120         int error = -ENOMEM;
1121
1122         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1123                 secdata = alloc_secdata();
1124                 if (!secdata)
1125                         goto out;
1126
1127                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1128                 if (error)
1129                         goto out_free_secdata;
1130         }
1131
1132         root = type->mount(type, flags, name, data);
1133         if (IS_ERR(root)) {
1134                 error = PTR_ERR(root);
1135                 goto out_free_secdata;
1136         }
1137         sb = root->d_sb;
1138         BUG_ON(!sb);
1139         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1140         WARN_ON(sb->s_bdi == &default_backing_dev_info);
1141         sb->s_flags |= MS_BORN;
1142
1143         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1144         if (error)
1145                 goto out_sb;
1146
1147         /*
1148          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1149          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1150          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1151          * violate this rule.
1152          */
1153         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1154                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1155
1156         up_write(&sb->s_umount);
1157         free_secdata(secdata);
1158         return root;
1159 out_sb:
1160         dput(root);
1161         deactivate_locked_super(sb);
1162 out_free_secdata:
1163         free_secdata(secdata);
1164 out:
1165         return ERR_PTR(error);
1166 }
1167
1168 /*
1169  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1170  * instead.
1171  */
1172 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1173 {
1174         percpu_counter_dec(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1175         /*
1176          * Make sure s_writers are updated before we wake up waiters in
1177          * freeze_super().
1178          */
1179         smp_mb();
1180         if (waitqueue_active(&sb->s_writers.wait))
1181                 wake_up(&sb->s_writers.wait);
1182         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _RET_IP_);
1183 }
1184 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1185
1186 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1187 /*
1188  * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing but
1189  * it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze protection
1190  * works as getting a read lock but there are subtle problems. XFS for example
1191  * gets freeze protection on internal level twice in some cases, which is OK
1192  * only because we already hold a freeze protection also on higher level. Due
1193  * to these cases we have to tell lockdep we are doing trylock when we
1194  * already hold a freeze protection for a higher freeze level.
1195  */
1196 static void acquire_freeze_lock(struct super_block *sb, int level, bool trylock,
1197                                 unsigned long ip)
1198 {
1199         int i;
1200
1201         if (!trylock) {
1202                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1203                         if (lock_is_held(&sb->s_writers.lock_map[i])) {
1204                                 trylock = true;
1205                                 break;
1206                         }
1207         }
1208         rwsem_acquire_read(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, trylock, ip);
1209 }
1210 #endif
1211
1212 /*
1213  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1214  * instead.
1215  */
1216 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1217 {
1218 retry:
1219         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1220                 if (!wait)
1221                         return 0;
1222                 wait_event(sb->s_writers.wait_unfrozen,
1223                            sb->s_writers.frozen < level);
1224         }
1225
1226 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1227         acquire_freeze_lock(sb, level, !wait, _RET_IP_);
1228 #endif
1229         percpu_counter_inc(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1230         /*
1231          * Make sure counter is updated before we check for frozen.
1232          * freeze_super() first sets frozen and then checks the counter.
1233          */
1234         smp_mb();
1235         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1236                 __sb_end_write(sb, level);
1237                 goto retry;
1238         }
1239         return 1;
1240 }
1241 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1242
1243 /**
1244  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1245  * @sb: the super for which we wait
1246  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1247  *
1248  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1249  * system. Caller of this function should make sure there can be no new writers
1250  * of type @level before calling this function. Otherwise this function can
1251  * livelock.
1252  */
1253 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1254 {
1255         s64 writers;
1256
1257         /*
1258          * We just cycle-through lockdep here so that it does not complain
1259          * about returning with lock to userspace
1260          */
1261         rwsem_acquire(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, 0, _THIS_IP_);
1262         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _THIS_IP_);
1263
1264         do {
1265                 DEFINE_WAIT(wait);
1266
1267                 /*
1268                  * We use a barrier in prepare_to_wait() to separate setting
1269                  * of frozen and checking of the counter
1270                  */
1271                 prepare_to_wait(&sb->s_writers.wait, &wait,
1272                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1273
1274                 writers = percpu_counter_sum(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1275                 if (writers)
1276                         schedule();
1277
1278                 finish_wait(&sb->s_writers.wait, &wait);
1279         } while (writers);
1280 }
1281
1282 /**
1283  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1284  * @sb: the super to lock
1285  *
1286  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1287  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1288  * -EBUSY.
1289  *
1290  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1291  *
1292  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1293  *
1294  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1295  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1296  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1297  *
1298  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1299  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1300  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1301  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1302  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1303  * sync is running).
1304  *
1305  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1306  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1307  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1308  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1309  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1310  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1311  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1312  *
1313  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1314  */
1315 int freeze_super(struct super_block *sb)
1316 {
1317         int ret;
1318
1319         atomic_inc(&sb->s_active);
1320         down_write(&sb->s_umount);
1321         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1322                 deactivate_locked_super(sb);
1323                 return -EBUSY;
1324         }
1325
1326         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1327                 up_write(&sb->s_umount);
1328                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1329         }
1330
1331         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1332                 /* Nothing to do really... */
1333                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1334                 up_write(&sb->s_umount);
1335                 return 0;
1336         }
1337
1338         /* From now on, no new normal writers can start */
1339         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1340         smp_wmb();
1341
1342         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1343         up_write(&sb->s_umount);
1344
1345         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1346
1347         /* Now we go and block page faults... */
1348         down_write(&sb->s_umount);
1349         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1350         smp_wmb();
1351
1352         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1353
1354         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1355         sync_filesystem(sb);
1356
1357         /* Now wait for internal filesystem counter */
1358         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1359         smp_wmb();
1360         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1361
1362         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1363                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1364                 if (ret) {
1365                         printk(KERN_ERR
1366                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1367                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1368                         smp_wmb();
1369                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1370                         deactivate_locked_super(sb);
1371                         return ret;
1372                 }
1373         }
1374         /*
1375          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1376          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1377          */
1378         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1379         up_write(&sb->s_umount);
1380         return 0;
1381 }
1382 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1383
1384 /**
1385  * thaw_super -- unlock filesystem
1386  * @sb: the super to thaw
1387  *
1388  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1389  */
1390 int thaw_super(struct super_block *sb)
1391 {
1392         int error;
1393
1394         down_write(&sb->s_umount);
1395         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1396                 up_write(&sb->s_umount);
1397                 return -EINVAL;
1398         }
1399
1400         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
1401                 goto out;
1402
1403         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1404                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1405                 if (error) {
1406                         printk(KERN_ERR
1407                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1408                         up_write(&sb->s_umount);
1409                         return error;
1410                 }
1411         }
1412
1413 out:
1414         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1415         smp_wmb();
1416         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1417         deactivate_locked_super(sb);
1418
1419         return 0;
1420 }
1421 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);