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