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