]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - fs/block_dev.c
Merge branch 'for-3.10/core' of git://git.kernel.dk/linux-block
[~andy/linux] / fs / block_dev.c
1 /*
2  *  linux/fs/block_dev.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
6  */
7
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/fcntl.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/kmod.h>
13 #include <linux/major.h>
14 #include <linux/device_cgroup.h>
15 #include <linux/highmem.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/magic.h>
20 #include <linux/buffer_head.h>
21 #include <linux/swap.h>
22 #include <linux/pagevec.h>
23 #include <linux/writeback.h>
24 #include <linux/mpage.h>
25 #include <linux/mount.h>
26 #include <linux/uio.h>
27 #include <linux/namei.h>
28 #include <linux/log2.h>
29 #include <linux/cleancache.h>
30 #include <linux/aio.h>
31 #include <asm/uaccess.h>
32 #include "internal.h"
33
34 struct bdev_inode {
35         struct block_device bdev;
36         struct inode vfs_inode;
37 };
38
39 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
40
41 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
42 {
43         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
44 }
45
46 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
47 {
48         return &BDEV_I(inode)->bdev;
49 }
50 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
51
52 /*
53  * Move the inode from its current bdi to a new bdi. If the inode is dirty we
54  * need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always on
55  * the right list.
56  */
57 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
58                         struct backing_dev_info *dst)
59 {
60         struct backing_dev_info *old = inode->i_data.backing_dev_info;
61
62         if (unlikely(dst == old))               /* deadlock avoidance */
63                 return;
64         bdi_lock_two(&old->wb, &dst->wb);
65         spin_lock(&inode->i_lock);
66         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
67         if (inode->i_state & I_DIRTY)
68                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
69         spin_unlock(&inode->i_lock);
70         spin_unlock(&old->wb.list_lock);
71         spin_unlock(&dst->wb.list_lock);
72 }
73
74 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
75 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
76 {
77         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
78
79         if (mapping->nrpages == 0)
80                 return;
81
82         invalidate_bh_lrus();
83         truncate_inode_pages(mapping, 0);
84 }       
85 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
86
87 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
88 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
89 {
90         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
91
92         if (mapping->nrpages == 0)
93                 return;
94
95         invalidate_bh_lrus();
96         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
97         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
98         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
99          * But, for the strange corners, lets be cautious
100          */
101         cleancache_invalidate_inode(mapping);
102 }
103 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
104
105 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
106 {
107         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
108         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
109                 return -EINVAL;
110
111         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
112         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
113                 return -EINVAL;
114
115         /* Don't change the size if it is same as current */
116         if (bdev->bd_block_size != size) {
117                 sync_blockdev(bdev);
118                 bdev->bd_block_size = size;
119                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
120                 kill_bdev(bdev);
121         }
122         return 0;
123 }
124
125 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
126
127 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
128 {
129         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
130                 return 0;
131         /* If we get here, we know size is power of two
132          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
133         sb->s_blocksize = size;
134         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
135         return sb->s_blocksize;
136 }
137
138 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
139
140 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
141 {
142         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
143         if (size < minsize)
144                 size = minsize;
145         return sb_set_blocksize(sb, size);
146 }
147
148 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
149
150 static int
151 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
152                 struct buffer_head *bh, int create)
153 {
154         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
155         bh->b_blocknr = iblock;
156         set_buffer_mapped(bh);
157         return 0;
158 }
159
160 static ssize_t
161 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
162                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
163 {
164         struct file *file = iocb->ki_filp;
165         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
166
167         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
168                                     nr_segs, blkdev_get_block, NULL, NULL, 0);
169 }
170
171 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
172 {
173         if (!bdev)
174                 return 0;
175         if (!wait)
176                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
177         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
178 }
179
180 /*
181  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
182  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
183  */
184 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
185 {
186         return __sync_blockdev(bdev, 1);
187 }
188 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
189
190 /*
191  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
192  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
193  * device.  Takes the superblock lock.
194  */
195 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
196 {
197         struct super_block *sb = get_super(bdev);
198         if (sb) {
199                 int res = sync_filesystem(sb);
200                 drop_super(sb);
201                 return res;
202         }
203         return sync_blockdev(bdev);
204 }
205 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
206
207 /**
208  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
209  * @bdev:       blockdevice to lock
210  *
211  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
212  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
213  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
214  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
215  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
216  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
217  * actually.
218  */
219 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
220 {
221         struct super_block *sb;
222         int error = 0;
223
224         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
225         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
226                 /*
227                  * We don't even need to grab a reference - the first call
228                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
229                  * thaw_bdev drops it.
230                  */
231                 sb = get_super(bdev);
232                 drop_super(sb);
233                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
234                 return sb;
235         }
236
237         sb = get_active_super(bdev);
238         if (!sb)
239                 goto out;
240         error = freeze_super(sb);
241         if (error) {
242                 deactivate_super(sb);
243                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
244                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
245                 return ERR_PTR(error);
246         }
247         deactivate_super(sb);
248  out:
249         sync_blockdev(bdev);
250         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
251         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
252 }
253 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
254
255 /**
256  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
257  * @bdev:       blockdevice to unlock
258  * @sb:         associated superblock
259  *
260  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
261  */
262 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
263 {
264         int error = -EINVAL;
265
266         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
267         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
268                 goto out;
269
270         error = 0;
271         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
272                 goto out;
273
274         if (!sb)
275                 goto out;
276
277         error = thaw_super(sb);
278         if (error) {
279                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
280                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
281                 return error;
282         }
283 out:
284         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
285         return 0;
286 }
287 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
288
289 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
290 {
291         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
292 }
293
294 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
295 {
296         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
297 }
298
299 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
300                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
301                         struct page **pagep, void **fsdata)
302 {
303         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
304                                  blkdev_get_block);
305 }
306
307 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
308                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
309                         struct page *page, void *fsdata)
310 {
311         int ret;
312         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
313
314         unlock_page(page);
315         page_cache_release(page);
316
317         return ret;
318 }
319
320 /*
321  * private llseek:
322  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
323  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
324  */
325 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
326 {
327         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
328         loff_t size;
329         loff_t retval;
330
331         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
332         size = i_size_read(bd_inode);
333
334         retval = -EINVAL;
335         switch (whence) {
336                 case SEEK_END:
337                         offset += size;
338                         break;
339                 case SEEK_CUR:
340                         offset += file->f_pos;
341                 case SEEK_SET:
342                         break;
343                 default:
344                         goto out;
345         }
346         if (offset >= 0 && offset <= size) {
347                 if (offset != file->f_pos) {
348                         file->f_pos = offset;
349                 }
350                 retval = offset;
351         }
352 out:
353         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
354         return retval;
355 }
356         
357 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
358 {
359         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
360         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
361         int error;
362         
363         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
364         if (error)
365                 return error;
366
367         /*
368          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
369          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
370          * O_SYNC writers to a block device.
371          */
372         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
373         if (error == -EOPNOTSUPP)
374                 error = 0;
375
376         return error;
377 }
378 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
379
380 /*
381  * pseudo-fs
382  */
383
384 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
385 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
386
387 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
388 {
389         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
390         if (!ei)
391                 return NULL;
392         return &ei->vfs_inode;
393 }
394
395 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
396 {
397         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
398         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
399
400         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
401 }
402
403 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
404 {
405         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
406 }
407
408 static void init_once(void *foo)
409 {
410         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
411         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
412
413         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
414         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
415         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
416         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
417 #ifdef CONFIG_SYSFS
418         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
419 #endif
420         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
421         /* Initialize mutex for freeze. */
422         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
423 }
424
425 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
426 {
427         list_del_init(&inode->i_devices);
428         inode->i_bdev = NULL;
429         inode->i_mapping = &inode->i_data;
430 }
431
432 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
433 {
434         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
435         struct list_head *p;
436         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
437         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
438         clear_inode(inode);
439         spin_lock(&bdev_lock);
440         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
441                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
442         }
443         list_del_init(&bdev->bd_list);
444         spin_unlock(&bdev_lock);
445 }
446
447 static const struct super_operations bdev_sops = {
448         .statfs = simple_statfs,
449         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
450         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
451         .drop_inode = generic_delete_inode,
452         .evict_inode = bdev_evict_inode,
453 };
454
455 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
456         int flags, const char *dev_name, void *data)
457 {
458         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
459 }
460
461 static struct file_system_type bd_type = {
462         .name           = "bdev",
463         .mount          = bd_mount,
464         .kill_sb        = kill_anon_super,
465 };
466
467 static struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
468
469 void __init bdev_cache_init(void)
470 {
471         int err;
472         static struct vfsmount *bd_mnt;
473
474         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
475                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
476                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
477                         init_once);
478         err = register_filesystem(&bd_type);
479         if (err)
480                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
481         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
482         if (IS_ERR(bd_mnt))
483                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
484         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
485 }
486
487 /*
488  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
489  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
490  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
491  */
492 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
493 {
494         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
495 }
496
497 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
498 {
499         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
500 }
501
502 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
503 {
504         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
505         return 0;
506 }
507
508 static LIST_HEAD(all_bdevs);
509
510 struct block_device *bdget(dev_t dev)
511 {
512         struct block_device *bdev;
513         struct inode *inode;
514
515         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
516                         bdev_test, bdev_set, &dev);
517
518         if (!inode)
519                 return NULL;
520
521         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
522
523         if (inode->i_state & I_NEW) {
524                 bdev->bd_contains = NULL;
525                 bdev->bd_super = NULL;
526                 bdev->bd_inode = inode;
527                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
528                 bdev->bd_part_count = 0;
529                 bdev->bd_invalidated = 0;
530                 inode->i_mode = S_IFBLK;
531                 inode->i_rdev = dev;
532                 inode->i_bdev = bdev;
533                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
534                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
535                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
536                 spin_lock(&bdev_lock);
537                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
538                 spin_unlock(&bdev_lock);
539                 unlock_new_inode(inode);
540         }
541         return bdev;
542 }
543
544 EXPORT_SYMBOL(bdget);
545
546 /**
547  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
548  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
549  */
550 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
551 {
552         ihold(bdev->bd_inode);
553         return bdev;
554 }
555 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
556
557 long nr_blockdev_pages(void)
558 {
559         struct block_device *bdev;
560         long ret = 0;
561         spin_lock(&bdev_lock);
562         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
563                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
564         }
565         spin_unlock(&bdev_lock);
566         return ret;
567 }
568
569 void bdput(struct block_device *bdev)
570 {
571         iput(bdev->bd_inode);
572 }
573
574 EXPORT_SYMBOL(bdput);
575  
576 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
577 {
578         struct block_device *bdev;
579
580         spin_lock(&bdev_lock);
581         bdev = inode->i_bdev;
582         if (bdev) {
583                 ihold(bdev->bd_inode);
584                 spin_unlock(&bdev_lock);
585                 return bdev;
586         }
587         spin_unlock(&bdev_lock);
588
589         bdev = bdget(inode->i_rdev);
590         if (bdev) {
591                 spin_lock(&bdev_lock);
592                 if (!inode->i_bdev) {
593                         /*
594                          * We take an additional reference to bd_inode,
595                          * and it's released in clear_inode() of inode.
596                          * So, we can access it via ->i_mapping always
597                          * without igrab().
598                          */
599                         ihold(bdev->bd_inode);
600                         inode->i_bdev = bdev;
601                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
602                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
603                 }
604                 spin_unlock(&bdev_lock);
605         }
606         return bdev;
607 }
608
609 static inline int sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
610 {
611         return sb == blockdev_superblock;
612 }
613
614 /* Call when you free inode */
615
616 void bd_forget(struct inode *inode)
617 {
618         struct block_device *bdev = NULL;
619
620         spin_lock(&bdev_lock);
621         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
622                 bdev = inode->i_bdev;
623         __bd_forget(inode);
624         spin_unlock(&bdev_lock);
625
626         if (bdev)
627                 iput(bdev->bd_inode);
628 }
629
630 /**
631  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
632  * @bdev: block device of interest
633  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
634  * @holder: holder trying to claim @bdev
635  *
636  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
637  *
638  * CONTEXT:
639  * spin_lock(&bdev_lock).
640  *
641  * RETURNS:
642  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
643  */
644 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
645                          void *holder)
646 {
647         if (bdev->bd_holder == holder)
648                 return true;     /* already a holder */
649         else if (bdev->bd_holder != NULL)
650                 return false;    /* held by someone else */
651         else if (bdev->bd_contains == bdev)
652                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
653
654         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
655                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
656         else if (whole->bd_holder != NULL)
657                 return false;    /* is a partition of a held device */
658         else
659                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
660 }
661
662 /**
663  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
664  * @bdev: block device of interest
665  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
666  * @holder: holder trying to claim @bdev
667  *
668  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
669  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
670  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
671  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
672  *
673  * CONTEXT:
674  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
675  * it multiple times.
676  *
677  * RETURNS:
678  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
679  */
680 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
681                                struct block_device *whole, void *holder)
682 {
683 retry:
684         /* if someone else claimed, fail */
685         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
686                 return -EBUSY;
687
688         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
689         if (whole->bd_claiming) {
690                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
691                 DEFINE_WAIT(wait);
692
693                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
694                 spin_unlock(&bdev_lock);
695                 schedule();
696                 finish_wait(wq, &wait);
697                 spin_lock(&bdev_lock);
698                 goto retry;
699         }
700
701         /* yay, all mine */
702         return 0;
703 }
704
705 /**
706  * bd_start_claiming - start claiming a block device
707  * @bdev: block device of interest
708  * @holder: holder trying to claim @bdev
709  *
710  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
711  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
712  * successful call to this function must be matched with a call to
713  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
714  * fail).
715  *
716  * This function is used to gain exclusive access to the block device
717  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
718  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
719  * access but may subsequently fail.
720  *
721  * CONTEXT:
722  * Might sleep.
723  *
724  * RETURNS:
725  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
726  * value on failure.
727  */
728 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
729                                               void *holder)
730 {
731         struct gendisk *disk;
732         struct block_device *whole;
733         int partno, err;
734
735         might_sleep();
736
737         /*
738          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
739          * and grab the outer block device the hard way.
740          */
741         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
742         if (!disk)
743                 return ERR_PTR(-ENXIO);
744
745         /*
746          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
747          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
748          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
749          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
750          * tracking is broken for those devices but it has always been that
751          * way.
752          */
753         if (partno)
754                 whole = bdget_disk(disk, 0);
755         else
756                 whole = bdgrab(bdev);
757
758         module_put(disk->fops->owner);
759         put_disk(disk);
760         if (!whole)
761                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
762
763         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
764         spin_lock(&bdev_lock);
765
766         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
767         if (err == 0) {
768                 whole->bd_claiming = holder;
769                 spin_unlock(&bdev_lock);
770                 return whole;
771         } else {
772                 spin_unlock(&bdev_lock);
773                 bdput(whole);
774                 return ERR_PTR(err);
775         }
776 }
777
778 #ifdef CONFIG_SYSFS
779 struct bd_holder_disk {
780         struct list_head        list;
781         struct gendisk          *disk;
782         int                     refcnt;
783 };
784
785 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
786                                                   struct gendisk *disk)
787 {
788         struct bd_holder_disk *holder;
789
790         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
791                 if (holder->disk == disk)
792                         return holder;
793         return NULL;
794 }
795
796 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
797 {
798         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
799 }
800
801 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
802 {
803         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
804 }
805
806 /**
807  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
808  * @bdev: the claimed slave bdev
809  * @disk: the holding disk
810  *
811  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
812  *
813  * This functions creates the following sysfs symlinks.
814  *
815  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
816  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
817  *
818  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
819  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
820  *
821  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
822  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
823  *
824  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
825  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
826  * lifetime of these symlinks.
827  *
828  * CONTEXT:
829  * Might sleep.
830  *
831  * RETURNS:
832  * 0 on success, -errno on failure.
833  */
834 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
835 {
836         struct bd_holder_disk *holder;
837         int ret = 0;
838
839         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
840
841         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
842
843         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
844         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
845                 goto out_unlock;
846
847         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
848         if (holder) {
849                 holder->refcnt++;
850                 goto out_unlock;
851         }
852
853         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
854         if (!holder) {
855                 ret = -ENOMEM;
856                 goto out_unlock;
857         }
858
859         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
860         holder->disk = disk;
861         holder->refcnt = 1;
862
863         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
864         if (ret)
865                 goto out_free;
866
867         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
868         if (ret)
869                 goto out_del;
870         /*
871          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
872          * the holder directory.  Hold on to it.
873          */
874         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
875
876         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
877         goto out_unlock;
878
879 out_del:
880         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
881 out_free:
882         kfree(holder);
883 out_unlock:
884         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
885         return ret;
886 }
887 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
888
889 /**
890  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
891  * @bdev: the calimed slave bdev
892  * @disk: the holding disk
893  *
894  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
895  *
896  * CONTEXT:
897  * Might sleep.
898  */
899 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
900 {
901         struct bd_holder_disk *holder;
902
903         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
904
905         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
906
907         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
908                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
909                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
910                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
911                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
912                 list_del_init(&holder->list);
913                 kfree(holder);
914         }
915
916         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
917 }
918 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
919 #endif
920
921 /**
922  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
923  *
924  * @bdev:      struct block device to be flushed
925  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
926  *
927  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
928  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
929  * resize.
930  */
931 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
932 {
933         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
934                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
935
936                 if (bdev->bd_disk)
937                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
938                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
939                        "resized disk %s\n", name);
940         }
941
942         if (!bdev->bd_disk)
943                 return;
944         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
945                 bdev->bd_invalidated = 1;
946 }
947
948 /**
949  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
950  * @disk: struct gendisk to check
951  * @bdev: struct bdev to adjust.
952  *
953  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
954  * and adjusts it if it differs.
955  */
956 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
957 {
958         loff_t disk_size, bdev_size;
959
960         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
961         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
962         if (disk_size != bdev_size) {
963                 char name[BDEVNAME_SIZE];
964
965                 disk_name(disk, 0, name);
966                 printk(KERN_INFO
967                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
968                        name, bdev_size, disk_size);
969                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
970                 flush_disk(bdev, false);
971         }
972 }
973 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
974
975 /**
976  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
977  * @disk: struct gendisk to be revalidated
978  *
979  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
980  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
981  * for all revalidate_disk operations.
982  */
983 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
984 {
985         struct block_device *bdev;
986         int ret = 0;
987
988         if (disk->fops->revalidate_disk)
989                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
990
991         bdev = bdget_disk(disk, 0);
992         if (!bdev)
993                 return ret;
994
995         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
996         check_disk_size_change(disk, bdev);
997         bdev->bd_invalidated = 0;
998         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
999         bdput(bdev);
1000         return ret;
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1003
1004 /*
1005  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1006  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1007  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1008  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1009  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1010  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1011  * to lose :-)
1012  */
1013 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1014 {
1015         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1016         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1017         unsigned int events;
1018
1019         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1020                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1021         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1022                 return 0;
1023
1024         flush_disk(bdev, true);
1025         if (bdops->revalidate_disk)
1026                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1027         return 1;
1028 }
1029
1030 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1031
1032 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1033 {
1034         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1035
1036         mutex_lock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1037         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1038         mutex_unlock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1039         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1040                 if (size & bsize)
1041                         break;
1042                 bsize <<= 1;
1043         }
1044         bdev->bd_block_size = bsize;
1045         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1046 }
1047 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1048
1049 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1050
1051 /*
1052  * bd_mutex locking:
1053  *
1054  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1055  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1056  */
1057
1058 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1059 {
1060         struct gendisk *disk;
1061         struct module *owner;
1062         int ret;
1063         int partno;
1064         int perm = 0;
1065
1066         if (mode & FMODE_READ)
1067                 perm |= MAY_READ;
1068         if (mode & FMODE_WRITE)
1069                 perm |= MAY_WRITE;
1070         /*
1071          * hooks: /n/, see "layering violations".
1072          */
1073         if (!for_part) {
1074                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1075                 if (ret != 0) {
1076                         bdput(bdev);
1077                         return ret;
1078                 }
1079         }
1080
1081  restart:
1082
1083         ret = -ENXIO;
1084         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1085         if (!disk)
1086                 goto out;
1087         owner = disk->fops->owner;
1088
1089         disk_block_events(disk);
1090         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1091         if (!bdev->bd_openers) {
1092                 bdev->bd_disk = disk;
1093                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1094                 bdev->bd_contains = bdev;
1095                 if (!partno) {
1096                         struct backing_dev_info *bdi;
1097
1098                         ret = -ENXIO;
1099                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1100                         if (!bdev->bd_part)
1101                                 goto out_clear;
1102
1103                         ret = 0;
1104                         if (disk->fops->open) {
1105                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1106                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1107                                         /* Lost a race with 'disk' being
1108                                          * deleted, try again.
1109                                          * See md.c
1110                                          */
1111                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1112                                         bdev->bd_part = NULL;
1113                                         bdev->bd_disk = NULL;
1114                                         bdev->bd_queue = NULL;
1115                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1116                                         disk_unblock_events(disk);
1117                                         put_disk(disk);
1118                                         module_put(owner);
1119                                         goto restart;
1120                                 }
1121                         }
1122
1123                         if (!ret) {
1124                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1125                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1126                                 if (bdi == NULL)
1127                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1128                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1129                         }
1130
1131                         /*
1132                          * If the device is invalidated, rescan partition
1133                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1134                          * The latter is necessary to prevent ghost
1135                          * partitions on a removed medium.
1136                          */
1137                         if (bdev->bd_invalidated) {
1138                                 if (!ret)
1139                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1140                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1141                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1142                         }
1143                         if (ret)
1144                                 goto out_clear;
1145                 } else {
1146                         struct block_device *whole;
1147                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1148                         ret = -ENOMEM;
1149                         if (!whole)
1150                                 goto out_clear;
1151                         BUG_ON(for_part);
1152                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1153                         if (ret)
1154                                 goto out_clear;
1155                         bdev->bd_contains = whole;
1156                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1157                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1158                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1159                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1160                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1161                                 ret = -ENXIO;
1162                                 goto out_clear;
1163                         }
1164                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1165                 }
1166         } else {
1167                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1168                         ret = 0;
1169                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1170                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1171                         /* the same as first opener case, read comment there */
1172                         if (bdev->bd_invalidated) {
1173                                 if (!ret)
1174                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1175                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1176                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1177                         }
1178                         if (ret)
1179                                 goto out_unlock_bdev;
1180                 }
1181                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1182                 put_disk(disk);
1183                 module_put(owner);
1184         }
1185         bdev->bd_openers++;
1186         if (for_part)
1187                 bdev->bd_part_count++;
1188         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1189         disk_unblock_events(disk);
1190         return 0;
1191
1192  out_clear:
1193         disk_put_part(bdev->bd_part);
1194         bdev->bd_disk = NULL;
1195         bdev->bd_part = NULL;
1196         bdev->bd_queue = NULL;
1197         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1198         if (bdev != bdev->bd_contains)
1199                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1200         bdev->bd_contains = NULL;
1201  out_unlock_bdev:
1202         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1203         disk_unblock_events(disk);
1204         put_disk(disk);
1205         module_put(owner);
1206  out:
1207         bdput(bdev);
1208
1209         return ret;
1210 }
1211
1212 /**
1213  * blkdev_get - open a block device
1214  * @bdev: block_device to open
1215  * @mode: FMODE_* mask
1216  * @holder: exclusive holder identifier
1217  *
1218  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1219  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1220  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1221  *
1222  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1223  * @bdev is put.
1224  *
1225  * CONTEXT:
1226  * Might sleep.
1227  *
1228  * RETURNS:
1229  * 0 on success, -errno on failure.
1230  */
1231 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1232 {
1233         struct block_device *whole = NULL;
1234         int res;
1235
1236         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1237
1238         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1239                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1240                 if (IS_ERR(whole)) {
1241                         bdput(bdev);
1242                         return PTR_ERR(whole);
1243                 }
1244         }
1245
1246         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1247
1248         if (whole) {
1249                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1250
1251                 /* finish claiming */
1252                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1253                 spin_lock(&bdev_lock);
1254
1255                 if (!res) {
1256                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1257                         /*
1258                          * Note that for a whole device bd_holders
1259                          * will be incremented twice, and bd_holder
1260                          * will be set to bd_may_claim before being
1261                          * set to holder
1262                          */
1263                         whole->bd_holders++;
1264                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1265                         bdev->bd_holders++;
1266                         bdev->bd_holder = holder;
1267                 }
1268
1269                 /* tell others that we're done */
1270                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1271                 whole->bd_claiming = NULL;
1272                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1273
1274                 spin_unlock(&bdev_lock);
1275
1276                 /*
1277                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1278                  * write holder makes the write_holder state stick until
1279                  * all are released.  This is good enough and tracking
1280                  * individual writeable reference is too fragile given the
1281                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1282                  */
1283                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1284                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1285                         bdev->bd_write_holder = true;
1286                         disk_block_events(disk);
1287                 }
1288
1289                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1290                 bdput(whole);
1291         }
1292
1293         return res;
1294 }
1295 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1296
1297 /**
1298  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1299  * @path: path to the block device to open
1300  * @mode: FMODE_* mask
1301  * @holder: exclusive holder identifier
1302  *
1303  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1304  * and @holder are identical to blkdev_get().
1305  *
1306  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1307  *
1308  * CONTEXT:
1309  * Might sleep.
1310  *
1311  * RETURNS:
1312  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1313  */
1314 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1315                                         void *holder)
1316 {
1317         struct block_device *bdev;
1318         int err;
1319
1320         bdev = lookup_bdev(path);
1321         if (IS_ERR(bdev))
1322                 return bdev;
1323
1324         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1325         if (err)
1326                 return ERR_PTR(err);
1327
1328         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1329                 blkdev_put(bdev, mode);
1330                 return ERR_PTR(-EACCES);
1331         }
1332
1333         return bdev;
1334 }
1335 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1336
1337 /**
1338  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1339  * @dev: device number of block device to open
1340  * @mode: FMODE_* mask
1341  * @holder: exclusive holder identifier
1342  *
1343  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1344  * @holder are identical to blkdev_get().
1345  *
1346  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1347  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1348  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1349  * ever need it - reconsider your API.
1350  *
1351  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1352  *
1353  * CONTEXT:
1354  * Might sleep.
1355  *
1356  * RETURNS:
1357  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1358  */
1359 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1360 {
1361         struct block_device *bdev;
1362         int err;
1363
1364         bdev = bdget(dev);
1365         if (!bdev)
1366                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1367
1368         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1369         if (err)
1370                 return ERR_PTR(err);
1371
1372         return bdev;
1373 }
1374 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1375
1376 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1377 {
1378         struct block_device *bdev;
1379
1380         /*
1381          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1382          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1383          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1384          * during an unstable branch.
1385          */
1386         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1387
1388         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1389                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1390         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1391                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1392         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1393                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1394
1395         bdev = bd_acquire(inode);
1396         if (bdev == NULL)
1397                 return -ENOMEM;
1398
1399         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1400
1401         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1402 }
1403
1404 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1405 {
1406         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1407         struct block_device *victim = NULL;
1408
1409         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1410         if (for_part)
1411                 bdev->bd_part_count--;
1412
1413         if (!--bdev->bd_openers) {
1414                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1415                 sync_blockdev(bdev);
1416                 kill_bdev(bdev);
1417                 /* ->release can cause the old bdi to disappear,
1418                  * so must switch it out first
1419                  */
1420                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1421                                         &default_backing_dev_info);
1422         }
1423         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1424                 if (disk->fops->release)
1425                         disk->fops->release(disk, mode);
1426         }
1427         if (!bdev->bd_openers) {
1428                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1429
1430                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1431                 bdev->bd_part = NULL;
1432                 bdev->bd_disk = NULL;
1433                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1434                         victim = bdev->bd_contains;
1435                 bdev->bd_contains = NULL;
1436
1437                 put_disk(disk);
1438                 module_put(owner);
1439         }
1440         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1441         bdput(bdev);
1442         if (victim)
1443                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1444 }
1445
1446 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1447 {
1448         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1449
1450         if (mode & FMODE_EXCL) {
1451                 bool bdev_free;
1452
1453                 /*
1454                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1455                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1456                  * synchronize disk_holder unlinking.
1457                  */
1458                 spin_lock(&bdev_lock);
1459
1460                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1461                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1462
1463                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1464                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1465                         bdev->bd_holder = NULL;
1466                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1467                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1468
1469                 spin_unlock(&bdev_lock);
1470
1471                 /*
1472                  * If this was the last claim, remove holder link and
1473                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1474                  */
1475                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1476                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1477                         bdev->bd_write_holder = false;
1478                 }
1479         }
1480
1481         /*
1482          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1483          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1484          * from userland - e.g. eject(1).
1485          */
1486         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1487
1488         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1489
1490         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1491 }
1492 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1493
1494 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1495 {
1496         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1497         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1498         return 0;
1499 }
1500
1501 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1502 {
1503         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1504         fmode_t mode = file->f_mode;
1505
1506         /*
1507          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1508          * to updated it before every ioctl.
1509          */
1510         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1511                 mode |= FMODE_NDELAY;
1512         else
1513                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1514
1515         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1520  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1521  *
1522  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1523  * use.
1524  */
1525 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1526                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1527 {
1528         struct file *file = iocb->ki_filp;
1529         struct blk_plug plug;
1530         ssize_t ret;
1531
1532         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1533
1534         blk_start_plug(&plug);
1535         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1536         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1537                 ssize_t err;
1538
1539                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1540                 if (err < 0 && ret > 0)
1541                         ret = err;
1542         }
1543         blk_finish_plug(&plug);
1544         return ret;
1545 }
1546 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1547
1548 static ssize_t blkdev_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1549                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1550 {
1551         struct file *file = iocb->ki_filp;
1552         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1553         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1554
1555         if (pos >= size)
1556                 return 0;
1557
1558         size -= pos;
1559         if (size < iocb->ki_left)
1560                 nr_segs = iov_shorten((struct iovec *)iov, nr_segs, size);
1561         return generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Try to release a page associated with block device when the system
1566  * is under memory pressure.
1567  */
1568 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1569 {
1570         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1571
1572         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1573                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1574
1575         return try_to_free_buffers(page);
1576 }
1577
1578 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1579         .readpage       = blkdev_readpage,
1580         .writepage      = blkdev_writepage,
1581         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1582         .write_end      = blkdev_write_end,
1583         .writepages     = generic_writepages,
1584         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1585         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1586 };
1587
1588 const struct file_operations def_blk_fops = {
1589         .open           = blkdev_open,
1590         .release        = blkdev_close,
1591         .llseek         = block_llseek,
1592         .read           = do_sync_read,
1593         .write          = do_sync_write,
1594         .aio_read       = blkdev_aio_read,
1595         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1596         .mmap           = generic_file_mmap,
1597         .fsync          = blkdev_fsync,
1598         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1599 #ifdef CONFIG_COMPAT
1600         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1601 #endif
1602         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1603         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1604 };
1605
1606 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1607 {
1608         int res;
1609         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1610         set_fs(KERNEL_DS);
1611         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1612         set_fs(old_fs);
1613         return res;
1614 }
1615
1616 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1617
1618 /**
1619  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1620  * @pathname:   special file representing the block device
1621  *
1622  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1623  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1624  * otherwise.
1625  */
1626 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1627 {
1628         struct block_device *bdev;
1629         struct inode *inode;
1630         struct path path;
1631         int error;
1632
1633         if (!pathname || !*pathname)
1634                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1635
1636         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1637         if (error)
1638                 return ERR_PTR(error);
1639
1640         inode = path.dentry->d_inode;
1641         error = -ENOTBLK;
1642         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1643                 goto fail;
1644         error = -EACCES;
1645         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1646                 goto fail;
1647         error = -ENOMEM;
1648         bdev = bd_acquire(inode);
1649         if (!bdev)
1650                 goto fail;
1651 out:
1652         path_put(&path);
1653         return bdev;
1654 fail:
1655         bdev = ERR_PTR(error);
1656         goto out;
1657 }
1658 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1659
1660 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1661 {
1662         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1663         int res = 0;
1664
1665         if (sb) {
1666                 /*
1667                  * no need to lock the super, get_super holds the
1668                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1669                  * under us (->put_super runs with the write lock
1670                  * hold).
1671                  */
1672                 shrink_dcache_sb(sb);
1673                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1674                 drop_super(sb);
1675         }
1676         invalidate_bdev(bdev);
1677         return res;
1678 }
1679 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1680
1681 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1682 {
1683         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1684
1685         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1686         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1687                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1688
1689                 spin_lock(&inode->i_lock);
1690                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1691                     mapping->nrpages == 0) {
1692                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1693                         continue;
1694                 }
1695                 __iget(inode);
1696                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1697                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1698                 /*
1699                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1700                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1701                  * inode_sb_list_lock.  We cannot iput the inode now as we can
1702                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1703                  * inode_sb_list_lock. So we keep the reference and iput it
1704                  * later.
1705                  */
1706                 iput(old_inode);
1707                 old_inode = inode;
1708
1709                 func(I_BDEV(inode), arg);
1710
1711                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1712         }
1713         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1714         iput(old_inode);
1715 }