]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/block_dev.c
fs: add O_DIRECT and aio support for sending down write life time hints
[karo-tx-linux.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/dax.h>
22 #include <linux/buffer_head.h>
23 #include <linux/swap.h>
24 #include <linux/pagevec.h>
25 #include <linux/writeback.h>
26 #include <linux/mpage.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/uio.h>
29 #include <linux/namei.h>
30 #include <linux/log2.h>
31 #include <linux/cleancache.h>
32 #include <linux/dax.h>
33 #include <linux/badblocks.h>
34 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
35 #include <linux/falloc.h>
36 #include <linux/uaccess.h>
37 #include "internal.h"
38
39 struct bdev_inode {
40         struct block_device bdev;
41         struct inode vfs_inode;
42 };
43
44 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
45
46 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
47 {
48         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
49 }
50
51 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
52 {
53         return &BDEV_I(inode)->bdev;
54 }
55 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
56
57 void __vfs_msg(struct super_block *sb, const char *prefix, const char *fmt, ...)
58 {
59         struct va_format vaf;
60         va_list args;
61
62         va_start(args, fmt);
63         vaf.fmt = fmt;
64         vaf.va = &args;
65         printk_ratelimited("%sVFS (%s): %pV\n", prefix, sb->s_id, &vaf);
66         va_end(args);
67 }
68
69 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
70 {
71         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
72         int ret;
73
74         spin_lock(&inode->i_lock);
75         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
76                 spin_unlock(&inode->i_lock);
77                 ret = write_inode_now(inode, true);
78                 if (ret) {
79                         char name[BDEVNAME_SIZE];
80                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
81                                             "for block device %s (err=%d).\n",
82                                             bdevname(bdev, name), ret);
83                 }
84                 spin_lock(&inode->i_lock);
85         }
86         spin_unlock(&inode->i_lock);
87 }
88
89 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
90 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
91 {
92         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
93
94         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrexceptional == 0)
95                 return;
96
97         invalidate_bh_lrus();
98         truncate_inode_pages(mapping, 0);
99 }       
100 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
101
102 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
103 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
104 {
105         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
106
107         if (mapping->nrpages) {
108                 invalidate_bh_lrus();
109                 lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
110                 invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
111         }
112         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
113          * But, for the strange corners, lets be cautious
114          */
115         cleancache_invalidate_inode(mapping);
116 }
117 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
118
119 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
120 {
121         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
122         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
123                 return -EINVAL;
124
125         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
126         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
127                 return -EINVAL;
128
129         /* Don't change the size if it is same as current */
130         if (bdev->bd_block_size != size) {
131                 sync_blockdev(bdev);
132                 bdev->bd_block_size = size;
133                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
134                 kill_bdev(bdev);
135         }
136         return 0;
137 }
138
139 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
140
141 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
142 {
143         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
144                 return 0;
145         /* If we get here, we know size is power of two
146          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
147         sb->s_blocksize = size;
148         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
149         return sb->s_blocksize;
150 }
151
152 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
153
154 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
155 {
156         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
157         if (size < minsize)
158                 size = minsize;
159         return sb_set_blocksize(sb, size);
160 }
161
162 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
163
164 static int
165 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
166                 struct buffer_head *bh, int create)
167 {
168         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
169         bh->b_blocknr = iblock;
170         set_buffer_mapped(bh);
171         return 0;
172 }
173
174 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
175 {
176         return file->f_mapping->host;
177 }
178
179 static unsigned int dio_bio_write_op(struct kiocb *iocb)
180 {
181         unsigned int op = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
182
183         /* avoid the need for a I/O completion work item */
184         if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
185                 op |= REQ_FUA;
186         return op;
187 }
188
189 #define DIO_INLINE_BIO_VECS 4
190
191 static void blkdev_bio_end_io_simple(struct bio *bio)
192 {
193         struct task_struct *waiter = bio->bi_private;
194
195         WRITE_ONCE(bio->bi_private, NULL);
196         wake_up_process(waiter);
197 }
198
199 static ssize_t
200 __blkdev_direct_IO_simple(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
201                 int nr_pages)
202 {
203         struct file *file = iocb->ki_filp;
204         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
205         struct bio_vec inline_vecs[DIO_INLINE_BIO_VECS], *vecs, *bvec;
206         loff_t pos = iocb->ki_pos;
207         bool should_dirty = false;
208         struct bio bio;
209         ssize_t ret;
210         blk_qc_t qc;
211         int i;
212
213         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
214             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
215                 return -EINVAL;
216
217         if (nr_pages <= DIO_INLINE_BIO_VECS)
218                 vecs = inline_vecs;
219         else {
220                 vecs = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct bio_vec), GFP_KERNEL);
221                 if (!vecs)
222                         return -ENOMEM;
223         }
224
225         bio_init(&bio, vecs, nr_pages);
226         bio.bi_bdev = bdev;
227         bio.bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
228         bio.bi_write_hint = iocb->ki_hint;
229         bio.bi_private = current;
230         bio.bi_end_io = blkdev_bio_end_io_simple;
231
232         ret = bio_iov_iter_get_pages(&bio, iter);
233         if (unlikely(ret))
234                 return ret;
235         ret = bio.bi_iter.bi_size;
236
237         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
238                 bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
239                 if (iter_is_iovec(iter))
240                         should_dirty = true;
241         } else {
242                 bio.bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
243                 task_io_account_write(ret);
244         }
245
246         qc = submit_bio(&bio);
247         for (;;) {
248                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
249                 if (!READ_ONCE(bio.bi_private))
250                         break;
251                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
252                     !blk_mq_poll(bdev_get_queue(bdev), qc))
253                         io_schedule();
254         }
255         __set_current_state(TASK_RUNNING);
256
257         bio_for_each_segment_all(bvec, &bio, i) {
258                 if (should_dirty && !PageCompound(bvec->bv_page))
259                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
260                 put_page(bvec->bv_page);
261         }
262
263         if (vecs != inline_vecs)
264                 kfree(vecs);
265
266         if (unlikely(bio.bi_status))
267                 return blk_status_to_errno(bio.bi_status);
268         return ret;
269 }
270
271 struct blkdev_dio {
272         union {
273                 struct kiocb            *iocb;
274                 struct task_struct      *waiter;
275         };
276         size_t                  size;
277         atomic_t                ref;
278         bool                    multi_bio : 1;
279         bool                    should_dirty : 1;
280         bool                    is_sync : 1;
281         struct bio              bio;
282 };
283
284 static struct bio_set *blkdev_dio_pool __read_mostly;
285
286 static void blkdev_bio_end_io(struct bio *bio)
287 {
288         struct blkdev_dio *dio = bio->bi_private;
289         bool should_dirty = dio->should_dirty;
290
291         if (dio->multi_bio && !atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
292                 if (bio->bi_status && !dio->bio.bi_status)
293                         dio->bio.bi_status = bio->bi_status;
294         } else {
295                 if (!dio->is_sync) {
296                         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
297                         ssize_t ret;
298
299                         if (likely(!dio->bio.bi_status)) {
300                                 ret = dio->size;
301                                 iocb->ki_pos += ret;
302                         } else {
303                                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
304                         }
305
306                         dio->iocb->ki_complete(iocb, ret, 0);
307                         bio_put(&dio->bio);
308                 } else {
309                         struct task_struct *waiter = dio->waiter;
310
311                         WRITE_ONCE(dio->waiter, NULL);
312                         wake_up_process(waiter);
313                 }
314         }
315
316         if (should_dirty) {
317                 bio_check_pages_dirty(bio);
318         } else {
319                 struct bio_vec *bvec;
320                 int i;
321
322                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i)
323                         put_page(bvec->bv_page);
324                 bio_put(bio);
325         }
326 }
327
328 static ssize_t
329 __blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int nr_pages)
330 {
331         struct file *file = iocb->ki_filp;
332         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
333         struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
334         struct blk_plug plug;
335         struct blkdev_dio *dio;
336         struct bio *bio;
337         bool is_read = (iov_iter_rw(iter) == READ), is_sync;
338         loff_t pos = iocb->ki_pos;
339         blk_qc_t qc = BLK_QC_T_NONE;
340         int ret = 0;
341
342         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
343             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
344                 return -EINVAL;
345
346         bio = bio_alloc_bioset(GFP_KERNEL, nr_pages, blkdev_dio_pool);
347         bio_get(bio); /* extra ref for the completion handler */
348
349         dio = container_of(bio, struct blkdev_dio, bio);
350         dio->is_sync = is_sync = is_sync_kiocb(iocb);
351         if (dio->is_sync)
352                 dio->waiter = current;
353         else
354                 dio->iocb = iocb;
355
356         dio->size = 0;
357         dio->multi_bio = false;
358         dio->should_dirty = is_read && (iter->type == ITER_IOVEC);
359
360         blk_start_plug(&plug);
361         for (;;) {
362                 bio->bi_bdev = bdev;
363                 bio->bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
364                 bio->bi_write_hint = iocb->ki_hint;
365                 bio->bi_private = dio;
366                 bio->bi_end_io = blkdev_bio_end_io;
367
368                 ret = bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
369                 if (unlikely(ret)) {
370                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
371                         bio_endio(bio);
372                         break;
373                 }
374
375                 if (is_read) {
376                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
377                         if (dio->should_dirty)
378                                 bio_set_pages_dirty(bio);
379                 } else {
380                         bio->bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
381                         task_io_account_write(bio->bi_iter.bi_size);
382                 }
383
384                 dio->size += bio->bi_iter.bi_size;
385                 pos += bio->bi_iter.bi_size;
386
387                 nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES);
388                 if (!nr_pages) {
389                         qc = submit_bio(bio);
390                         break;
391                 }
392
393                 if (!dio->multi_bio) {
394                         dio->multi_bio = true;
395                         atomic_set(&dio->ref, 2);
396                 } else {
397                         atomic_inc(&dio->ref);
398                 }
399
400                 submit_bio(bio);
401                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
402         }
403         blk_finish_plug(&plug);
404
405         if (!is_sync)
406                 return -EIOCBQUEUED;
407
408         for (;;) {
409                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
410                 if (!READ_ONCE(dio->waiter))
411                         break;
412
413                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
414                     !blk_mq_poll(bdev_get_queue(bdev), qc))
415                         io_schedule();
416         }
417         __set_current_state(TASK_RUNNING);
418
419         if (!ret)
420                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
421         if (likely(!ret))
422                 ret = dio->size;
423
424         bio_put(&dio->bio);
425         return ret;
426 }
427
428 static ssize_t
429 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
430 {
431         int nr_pages;
432
433         nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES + 1);
434         if (!nr_pages)
435                 return 0;
436         if (is_sync_kiocb(iocb) && nr_pages <= BIO_MAX_PAGES)
437                 return __blkdev_direct_IO_simple(iocb, iter, nr_pages);
438
439         return __blkdev_direct_IO(iocb, iter, min(nr_pages, BIO_MAX_PAGES));
440 }
441
442 static __init int blkdev_init(void)
443 {
444         blkdev_dio_pool = bioset_create(4, offsetof(struct blkdev_dio, bio), BIOSET_NEED_BVECS);
445         if (!blkdev_dio_pool)
446                 return -ENOMEM;
447         return 0;
448 }
449 module_init(blkdev_init);
450
451 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
452 {
453         if (!bdev)
454                 return 0;
455         if (!wait)
456                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
457         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
458 }
459
460 /*
461  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
462  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
463  */
464 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
465 {
466         return __sync_blockdev(bdev, 1);
467 }
468 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
469
470 /*
471  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
472  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
473  * device.  Takes the superblock lock.
474  */
475 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
476 {
477         struct super_block *sb = get_super(bdev);
478         if (sb) {
479                 int res = sync_filesystem(sb);
480                 drop_super(sb);
481                 return res;
482         }
483         return sync_blockdev(bdev);
484 }
485 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
486
487 /**
488  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
489  * @bdev:       blockdevice to lock
490  *
491  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
492  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
493  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
494  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
495  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
496  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
497  * actually.
498  */
499 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
500 {
501         struct super_block *sb;
502         int error = 0;
503
504         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
505         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
506                 /*
507                  * We don't even need to grab a reference - the first call
508                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
509                  * thaw_bdev drops it.
510                  */
511                 sb = get_super(bdev);
512                 if (sb)
513                         drop_super(sb);
514                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
515                 return sb;
516         }
517
518         sb = get_active_super(bdev);
519         if (!sb)
520                 goto out;
521         if (sb->s_op->freeze_super)
522                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
523         else
524                 error = freeze_super(sb);
525         if (error) {
526                 deactivate_super(sb);
527                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
528                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
529                 return ERR_PTR(error);
530         }
531         deactivate_super(sb);
532  out:
533         sync_blockdev(bdev);
534         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
535         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
536 }
537 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
538
539 /**
540  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
541  * @bdev:       blockdevice to unlock
542  * @sb:         associated superblock
543  *
544  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
545  */
546 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
547 {
548         int error = -EINVAL;
549
550         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
551         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
552                 goto out;
553
554         error = 0;
555         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
556                 goto out;
557
558         if (!sb)
559                 goto out;
560
561         if (sb->s_op->thaw_super)
562                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
563         else
564                 error = thaw_super(sb);
565         if (error)
566                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
567 out:
568         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
569         return error;
570 }
571 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
572
573 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
574 {
575         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
576 }
577
578 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
579 {
580         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
581 }
582
583 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
584                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
585 {
586         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
587 }
588
589 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
590                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
591                         struct page **pagep, void **fsdata)
592 {
593         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
594                                  blkdev_get_block);
595 }
596
597 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
598                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
599                         struct page *page, void *fsdata)
600 {
601         int ret;
602         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
603
604         unlock_page(page);
605         put_page(page);
606
607         return ret;
608 }
609
610 /*
611  * private llseek:
612  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
613  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
614  */
615 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
616 {
617         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
618         loff_t retval;
619
620         inode_lock(bd_inode);
621         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
622         inode_unlock(bd_inode);
623         return retval;
624 }
625         
626 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
627 {
628         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
629         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
630         int error;
631         
632         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
633         if (error)
634                 return error;
635
636         /*
637          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
638          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
639          * O_SYNC writers to a block device.
640          */
641         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
642         if (error == -EOPNOTSUPP)
643                 error = 0;
644
645         return error;
646 }
647 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
648
649 /**
650  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
651  * @bdev: The device to read the page from
652  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
653  * @page: The page to read
654  *
655  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
656  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
657  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
658  *
659  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
660  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
661  * than propagate an error back up the stack.
662  *
663  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
664  */
665 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
666                         struct page *page)
667 {
668         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
669         int result = -EOPNOTSUPP;
670
671         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
672                 return result;
673
674         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, false);
675         if (result)
676                 return result;
677         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, false);
678         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
679         return result;
680 }
681 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
682
683 /**
684  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
685  * @bdev: The device to write the page to
686  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
687  * @page: The page to write
688  * @wbc: The writeback_control for the write
689  *
690  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
691  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
692  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
693  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
694  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
695  *
696  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
697  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
698  * than propagate an error back up the stack.
699  *
700  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
701  */
702 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
703                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
704 {
705         int result;
706         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
707
708         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
709                 return -EOPNOTSUPP;
710         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, false);
711         if (result)
712                 return result;
713
714         set_page_writeback(page);
715         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, true);
716         if (result)
717                 end_page_writeback(page);
718         else
719                 unlock_page(page);
720         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
721         return result;
722 }
723 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
724
725 /*
726  * pseudo-fs
727  */
728
729 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
730 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
731
732 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
733 {
734         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
735         if (!ei)
736                 return NULL;
737         return &ei->vfs_inode;
738 }
739
740 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
741 {
742         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
743         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
744
745         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
746 }
747
748 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
749 {
750         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
751 }
752
753 static void init_once(void *foo)
754 {
755         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
756         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
757
758         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
759         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
760         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
761 #ifdef CONFIG_SYSFS
762         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
763 #endif
764         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
765         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
766         /* Initialize mutex for freeze. */
767         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
768 }
769
770 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
771 {
772         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
773         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
774         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
775         clear_inode(inode);
776         spin_lock(&bdev_lock);
777         list_del_init(&bdev->bd_list);
778         spin_unlock(&bdev_lock);
779         /* Detach inode from wb early as bdi_put() may free bdi->wb */
780         inode_detach_wb(inode);
781         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
782                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
783                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
784         }
785 }
786
787 static const struct super_operations bdev_sops = {
788         .statfs = simple_statfs,
789         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
790         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
791         .drop_inode = generic_delete_inode,
792         .evict_inode = bdev_evict_inode,
793 };
794
795 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
796         int flags, const char *dev_name, void *data)
797 {
798         struct dentry *dent;
799         dent = mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
800         if (!IS_ERR(dent))
801                 dent->d_sb->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
802         return dent;
803 }
804
805 static struct file_system_type bd_type = {
806         .name           = "bdev",
807         .mount          = bd_mount,
808         .kill_sb        = kill_anon_super,
809 };
810
811 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
812 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
813
814 void __init bdev_cache_init(void)
815 {
816         int err;
817         static struct vfsmount *bd_mnt;
818
819         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
820                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
821                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
822                         init_once);
823         err = register_filesystem(&bd_type);
824         if (err)
825                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
826         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
827         if (IS_ERR(bd_mnt))
828                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
829         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
830 }
831
832 /*
833  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
834  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
835  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
836  */
837 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
838 {
839         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
840 }
841
842 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
843 {
844         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
845 }
846
847 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
848 {
849         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
850         return 0;
851 }
852
853 static LIST_HEAD(all_bdevs);
854
855 /*
856  * If there is a bdev inode for this device, unhash it so that it gets evicted
857  * as soon as last inode reference is dropped.
858  */
859 void bdev_unhash_inode(dev_t dev)
860 {
861         struct inode *inode;
862
863         inode = ilookup5(blockdev_superblock, hash(dev), bdev_test, &dev);
864         if (inode) {
865                 remove_inode_hash(inode);
866                 iput(inode);
867         }
868 }
869
870 struct block_device *bdget(dev_t dev)
871 {
872         struct block_device *bdev;
873         struct inode *inode;
874
875         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
876                         bdev_test, bdev_set, &dev);
877
878         if (!inode)
879                 return NULL;
880
881         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
882
883         if (inode->i_state & I_NEW) {
884                 bdev->bd_contains = NULL;
885                 bdev->bd_super = NULL;
886                 bdev->bd_inode = inode;
887                 bdev->bd_block_size = i_blocksize(inode);
888                 bdev->bd_part_count = 0;
889                 bdev->bd_invalidated = 0;
890                 inode->i_mode = S_IFBLK;
891                 inode->i_rdev = dev;
892                 inode->i_bdev = bdev;
893                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
894                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
895                 spin_lock(&bdev_lock);
896                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
897                 spin_unlock(&bdev_lock);
898                 unlock_new_inode(inode);
899         }
900         return bdev;
901 }
902
903 EXPORT_SYMBOL(bdget);
904
905 /**
906  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
907  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
908  */
909 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
910 {
911         ihold(bdev->bd_inode);
912         return bdev;
913 }
914 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
915
916 long nr_blockdev_pages(void)
917 {
918         struct block_device *bdev;
919         long ret = 0;
920         spin_lock(&bdev_lock);
921         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
922                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
923         }
924         spin_unlock(&bdev_lock);
925         return ret;
926 }
927
928 void bdput(struct block_device *bdev)
929 {
930         iput(bdev->bd_inode);
931 }
932
933 EXPORT_SYMBOL(bdput);
934  
935 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
936 {
937         struct block_device *bdev;
938
939         spin_lock(&bdev_lock);
940         bdev = inode->i_bdev;
941         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
942                 bdgrab(bdev);
943                 spin_unlock(&bdev_lock);
944                 return bdev;
945         }
946         spin_unlock(&bdev_lock);
947
948         /*
949          * i_bdev references block device inode that was already shut down
950          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
951          * up block device inode again just in case new device got
952          * reestablished under the same device number.
953          */
954         if (bdev)
955                 bd_forget(inode);
956
957         bdev = bdget(inode->i_rdev);
958         if (bdev) {
959                 spin_lock(&bdev_lock);
960                 if (!inode->i_bdev) {
961                         /*
962                          * We take an additional reference to bd_inode,
963                          * and it's released in clear_inode() of inode.
964                          * So, we can access it via ->i_mapping always
965                          * without igrab().
966                          */
967                         bdgrab(bdev);
968                         inode->i_bdev = bdev;
969                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
970                 }
971                 spin_unlock(&bdev_lock);
972         }
973         return bdev;
974 }
975
976 /* Call when you free inode */
977
978 void bd_forget(struct inode *inode)
979 {
980         struct block_device *bdev = NULL;
981
982         spin_lock(&bdev_lock);
983         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
984                 bdev = inode->i_bdev;
985         inode->i_bdev = NULL;
986         inode->i_mapping = &inode->i_data;
987         spin_unlock(&bdev_lock);
988
989         if (bdev)
990                 bdput(bdev);
991 }
992
993 /**
994  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
995  * @bdev: block device of interest
996  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
997  * @holder: holder trying to claim @bdev
998  *
999  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
1000  *
1001  * CONTEXT:
1002  * spin_lock(&bdev_lock).
1003  *
1004  * RETURNS:
1005  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
1006  */
1007 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1008                          void *holder)
1009 {
1010         if (bdev->bd_holder == holder)
1011                 return true;     /* already a holder */
1012         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1013                 return false;    /* held by someone else */
1014         else if (whole == bdev)
1015                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1016
1017         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1018                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1019         else if (whole->bd_holder != NULL)
1020                 return false;    /* is a partition of a held device */
1021         else
1022                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1023 }
1024
1025 /**
1026  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
1027  * @bdev: block device of interest
1028  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1029  * @holder: holder trying to claim @bdev
1030  *
1031  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
1032  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
1033  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
1034  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1035  *
1036  * CONTEXT:
1037  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
1038  * it multiple times.
1039  *
1040  * RETURNS:
1041  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1042  */
1043 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
1044                                struct block_device *whole, void *holder)
1045 {
1046 retry:
1047         /* if someone else claimed, fail */
1048         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
1049                 return -EBUSY;
1050
1051         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1052         if (whole->bd_claiming) {
1053                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1054                 DEFINE_WAIT(wait);
1055
1056                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1057                 spin_unlock(&bdev_lock);
1058                 schedule();
1059                 finish_wait(wq, &wait);
1060                 spin_lock(&bdev_lock);
1061                 goto retry;
1062         }
1063
1064         /* yay, all mine */
1065         return 0;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * bd_start_claiming - start claiming a block device
1070  * @bdev: block device of interest
1071  * @holder: holder trying to claim @bdev
1072  *
1073  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
1074  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
1075  * successful call to this function must be matched with a call to
1076  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
1077  * fail).
1078  *
1079  * This function is used to gain exclusive access to the block device
1080  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
1081  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
1082  * access but may subsequently fail.
1083  *
1084  * CONTEXT:
1085  * Might sleep.
1086  *
1087  * RETURNS:
1088  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
1089  * value on failure.
1090  */
1091 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
1092                                               void *holder)
1093 {
1094         struct gendisk *disk;
1095         struct block_device *whole;
1096         int partno, err;
1097
1098         might_sleep();
1099
1100         /*
1101          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
1102          * and grab the outer block device the hard way.
1103          */
1104         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1105         if (!disk)
1106                 return ERR_PTR(-ENXIO);
1107
1108         /*
1109          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
1110          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
1111          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
1112          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
1113          * tracking is broken for those devices but it has always been that
1114          * way.
1115          */
1116         if (partno)
1117                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1118         else
1119                 whole = bdgrab(bdev);
1120
1121         module_put(disk->fops->owner);
1122         put_disk(disk);
1123         if (!whole)
1124                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1125
1126         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
1127         spin_lock(&bdev_lock);
1128
1129         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
1130         if (err == 0) {
1131                 whole->bd_claiming = holder;
1132                 spin_unlock(&bdev_lock);
1133                 return whole;
1134         } else {
1135                 spin_unlock(&bdev_lock);
1136                 bdput(whole);
1137                 return ERR_PTR(err);
1138         }
1139 }
1140
1141 #ifdef CONFIG_SYSFS
1142 struct bd_holder_disk {
1143         struct list_head        list;
1144         struct gendisk          *disk;
1145         int                     refcnt;
1146 };
1147
1148 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1149                                                   struct gendisk *disk)
1150 {
1151         struct bd_holder_disk *holder;
1152
1153         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1154                 if (holder->disk == disk)
1155                         return holder;
1156         return NULL;
1157 }
1158
1159 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1160 {
1161         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1162 }
1163
1164 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1165 {
1166         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1167 }
1168
1169 /**
1170  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1171  * @bdev: the claimed slave bdev
1172  * @disk: the holding disk
1173  *
1174  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1175  *
1176  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1177  *
1178  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1179  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1180  *
1181  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1182  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1183  *
1184  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1185  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1186  *
1187  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1188  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1189  * lifetime of these symlinks.
1190  *
1191  * CONTEXT:
1192  * Might sleep.
1193  *
1194  * RETURNS:
1195  * 0 on success, -errno on failure.
1196  */
1197 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1198 {
1199         struct bd_holder_disk *holder;
1200         int ret = 0;
1201
1202         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1203
1204         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1205
1206         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1207         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1208                 goto out_unlock;
1209
1210         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1211         if (holder) {
1212                 holder->refcnt++;
1213                 goto out_unlock;
1214         }
1215
1216         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1217         if (!holder) {
1218                 ret = -ENOMEM;
1219                 goto out_unlock;
1220         }
1221
1222         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1223         holder->disk = disk;
1224         holder->refcnt = 1;
1225
1226         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1227         if (ret)
1228                 goto out_free;
1229
1230         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1231         if (ret)
1232                 goto out_del;
1233         /*
1234          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1235          * the holder directory.  Hold on to it.
1236          */
1237         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1238
1239         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1240         goto out_unlock;
1241
1242 out_del:
1243         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1244 out_free:
1245         kfree(holder);
1246 out_unlock:
1247         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1248         return ret;
1249 }
1250 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1251
1252 /**
1253  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1254  * @bdev: the calimed slave bdev
1255  * @disk: the holding disk
1256  *
1257  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1258  *
1259  * CONTEXT:
1260  * Might sleep.
1261  */
1262 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1263 {
1264         struct bd_holder_disk *holder;
1265
1266         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1267
1268         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1269
1270         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1271                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1272                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1273                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1274                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1275                 list_del_init(&holder->list);
1276                 kfree(holder);
1277         }
1278
1279         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1280 }
1281 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1282 #endif
1283
1284 /**
1285  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1286  *
1287  * @bdev:      struct block device to be flushed
1288  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1289  *
1290  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1291  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1292  * resize.
1293  */
1294 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1295 {
1296         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1297                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1298                        "resized disk %s\n",
1299                        bdev->bd_disk ? bdev->bd_disk->disk_name : "");
1300         }
1301
1302         if (!bdev->bd_disk)
1303                 return;
1304         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1305                 bdev->bd_invalidated = 1;
1306 }
1307
1308 /**
1309  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1310  * @disk: struct gendisk to check
1311  * @bdev: struct bdev to adjust.
1312  *
1313  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1314  * and adjusts it if it differs.
1315  */
1316 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1317 {
1318         loff_t disk_size, bdev_size;
1319
1320         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1321         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1322         if (disk_size != bdev_size) {
1323                 printk(KERN_INFO
1324                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1325                        disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1326                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1327                 flush_disk(bdev, false);
1328         }
1329 }
1330 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1331
1332 /**
1333  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1334  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1335  *
1336  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1337  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1338  * for all revalidate_disk operations.
1339  */
1340 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1341 {
1342         struct block_device *bdev;
1343         int ret = 0;
1344
1345         if (disk->fops->revalidate_disk)
1346                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1347         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1348         if (!bdev)
1349                 return ret;
1350
1351         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1352         check_disk_size_change(disk, bdev);
1353         bdev->bd_invalidated = 0;
1354         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1355         bdput(bdev);
1356         return ret;
1357 }
1358 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1359
1360 /*
1361  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1362  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1363  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1364  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1365  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1366  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1367  * to lose :-)
1368  */
1369 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1370 {
1371         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1372         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1373         unsigned int events;
1374
1375         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1376                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1377         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1378                 return 0;
1379
1380         flush_disk(bdev, true);
1381         if (bdops->revalidate_disk)
1382                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1383         return 1;
1384 }
1385
1386 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1387
1388 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1389 {
1390         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1391
1392         inode_lock(bdev->bd_inode);
1393         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1394         inode_unlock(bdev->bd_inode);
1395         while (bsize < PAGE_SIZE) {
1396                 if (size & bsize)
1397                         break;
1398                 bsize <<= 1;
1399         }
1400         bdev->bd_block_size = bsize;
1401         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1402 }
1403 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1404
1405 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1406
1407 /*
1408  * bd_mutex locking:
1409  *
1410  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1411  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1412  */
1413
1414 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1415 {
1416         struct gendisk *disk;
1417         struct module *owner;
1418         int ret;
1419         int partno;
1420         int perm = 0;
1421
1422         if (mode & FMODE_READ)
1423                 perm |= MAY_READ;
1424         if (mode & FMODE_WRITE)
1425                 perm |= MAY_WRITE;
1426         /*
1427          * hooks: /n/, see "layering violations".
1428          */
1429         if (!for_part) {
1430                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1431                 if (ret != 0) {
1432                         bdput(bdev);
1433                         return ret;
1434                 }
1435         }
1436
1437  restart:
1438
1439         ret = -ENXIO;
1440         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1441         if (!disk)
1442                 goto out;
1443         owner = disk->fops->owner;
1444
1445         disk_block_events(disk);
1446         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1447         if (!bdev->bd_openers) {
1448                 bdev->bd_disk = disk;
1449                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1450                 bdev->bd_contains = bdev;
1451
1452                 if (!partno) {
1453                         ret = -ENXIO;
1454                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1455                         if (!bdev->bd_part)
1456                                 goto out_clear;
1457
1458                         ret = 0;
1459                         if (disk->fops->open) {
1460                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1461                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1462                                         /* Lost a race with 'disk' being
1463                                          * deleted, try again.
1464                                          * See md.c
1465                                          */
1466                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1467                                         bdev->bd_part = NULL;
1468                                         bdev->bd_disk = NULL;
1469                                         bdev->bd_queue = NULL;
1470                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1471                                         disk_unblock_events(disk);
1472                                         put_disk(disk);
1473                                         module_put(owner);
1474                                         goto restart;
1475                                 }
1476                         }
1477
1478                         if (!ret)
1479                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1480
1481                         /*
1482                          * If the device is invalidated, rescan partition
1483                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1484                          * The latter is necessary to prevent ghost
1485                          * partitions on a removed medium.
1486                          */
1487                         if (bdev->bd_invalidated) {
1488                                 if (!ret)
1489                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1490                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1491                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1492                         }
1493
1494                         if (ret)
1495                                 goto out_clear;
1496                 } else {
1497                         struct block_device *whole;
1498                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1499                         ret = -ENOMEM;
1500                         if (!whole)
1501                                 goto out_clear;
1502                         BUG_ON(for_part);
1503                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1504                         if (ret)
1505                                 goto out_clear;
1506                         bdev->bd_contains = whole;
1507                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1508                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1509                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1510                                 ret = -ENXIO;
1511                                 goto out_clear;
1512                         }
1513                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1514                 }
1515
1516                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1517                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1518         } else {
1519                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1520                         ret = 0;
1521                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1522                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1523                         /* the same as first opener case, read comment there */
1524                         if (bdev->bd_invalidated) {
1525                                 if (!ret)
1526                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1527                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1528                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1529                         }
1530                         if (ret)
1531                                 goto out_unlock_bdev;
1532                 }
1533                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1534                 put_disk(disk);
1535                 module_put(owner);
1536         }
1537         bdev->bd_openers++;
1538         if (for_part)
1539                 bdev->bd_part_count++;
1540         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1541         disk_unblock_events(disk);
1542         return 0;
1543
1544  out_clear:
1545         disk_put_part(bdev->bd_part);
1546         bdev->bd_disk = NULL;
1547         bdev->bd_part = NULL;
1548         bdev->bd_queue = NULL;
1549         if (bdev != bdev->bd_contains)
1550                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1551         bdev->bd_contains = NULL;
1552  out_unlock_bdev:
1553         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1554         disk_unblock_events(disk);
1555         put_disk(disk);
1556         module_put(owner);
1557  out:
1558         bdput(bdev);
1559
1560         return ret;
1561 }
1562
1563 /**
1564  * blkdev_get - open a block device
1565  * @bdev: block_device to open
1566  * @mode: FMODE_* mask
1567  * @holder: exclusive holder identifier
1568  *
1569  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1570  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1571  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1572  *
1573  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1574  * @bdev is put.
1575  *
1576  * CONTEXT:
1577  * Might sleep.
1578  *
1579  * RETURNS:
1580  * 0 on success, -errno on failure.
1581  */
1582 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1583 {
1584         struct block_device *whole = NULL;
1585         int res;
1586
1587         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1588
1589         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1590                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1591                 if (IS_ERR(whole)) {
1592                         bdput(bdev);
1593                         return PTR_ERR(whole);
1594                 }
1595         }
1596
1597         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1598
1599         if (whole) {
1600                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1601
1602                 /* finish claiming */
1603                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1604                 spin_lock(&bdev_lock);
1605
1606                 if (!res) {
1607                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1608                         /*
1609                          * Note that for a whole device bd_holders
1610                          * will be incremented twice, and bd_holder
1611                          * will be set to bd_may_claim before being
1612                          * set to holder
1613                          */
1614                         whole->bd_holders++;
1615                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1616                         bdev->bd_holders++;
1617                         bdev->bd_holder = holder;
1618                 }
1619
1620                 /* tell others that we're done */
1621                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1622                 whole->bd_claiming = NULL;
1623                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1624
1625                 spin_unlock(&bdev_lock);
1626
1627                 /*
1628                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1629                  * write holder makes the write_holder state stick until
1630                  * all are released.  This is good enough and tracking
1631                  * individual writeable reference is too fragile given the
1632                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1633                  */
1634                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1635                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1636                         bdev->bd_write_holder = true;
1637                         disk_block_events(disk);
1638                 }
1639
1640                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1641                 bdput(whole);
1642         }
1643
1644         return res;
1645 }
1646 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1647
1648 /**
1649  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1650  * @path: path to the block device to open
1651  * @mode: FMODE_* mask
1652  * @holder: exclusive holder identifier
1653  *
1654  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1655  * and @holder are identical to blkdev_get().
1656  *
1657  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1658  *
1659  * CONTEXT:
1660  * Might sleep.
1661  *
1662  * RETURNS:
1663  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1664  */
1665 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1666                                         void *holder)
1667 {
1668         struct block_device *bdev;
1669         int err;
1670
1671         bdev = lookup_bdev(path);
1672         if (IS_ERR(bdev))
1673                 return bdev;
1674
1675         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1676         if (err)
1677                 return ERR_PTR(err);
1678
1679         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1680                 blkdev_put(bdev, mode);
1681                 return ERR_PTR(-EACCES);
1682         }
1683
1684         return bdev;
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1687
1688 /**
1689  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1690  * @dev: device number of block device to open
1691  * @mode: FMODE_* mask
1692  * @holder: exclusive holder identifier
1693  *
1694  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1695  * @holder are identical to blkdev_get().
1696  *
1697  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1698  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1699  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1700  * ever need it - reconsider your API.
1701  *
1702  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1703  *
1704  * CONTEXT:
1705  * Might sleep.
1706  *
1707  * RETURNS:
1708  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1709  */
1710 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1711 {
1712         struct block_device *bdev;
1713         int err;
1714
1715         bdev = bdget(dev);
1716         if (!bdev)
1717                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1718
1719         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1720         if (err)
1721                 return ERR_PTR(err);
1722
1723         return bdev;
1724 }
1725 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1726
1727 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1728 {
1729         struct block_device *bdev;
1730
1731         /*
1732          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1733          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1734          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1735          * during an unstable branch.
1736          */
1737         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1738
1739         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1740                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1741         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1742                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1743         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1744                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1745
1746         bdev = bd_acquire(inode);
1747         if (bdev == NULL)
1748                 return -ENOMEM;
1749
1750         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1751
1752         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1753 }
1754
1755 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1756 {
1757         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1758         struct block_device *victim = NULL;
1759
1760         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1761         if (for_part)
1762                 bdev->bd_part_count--;
1763
1764         if (!--bdev->bd_openers) {
1765                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1766                 sync_blockdev(bdev);
1767                 kill_bdev(bdev);
1768
1769                 bdev_write_inode(bdev);
1770         }
1771         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1772                 if (disk->fops->release)
1773                         disk->fops->release(disk, mode);
1774         }
1775         if (!bdev->bd_openers) {
1776                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1777
1778                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1779                 bdev->bd_part = NULL;
1780                 bdev->bd_disk = NULL;
1781                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1782                         victim = bdev->bd_contains;
1783                 bdev->bd_contains = NULL;
1784
1785                 put_disk(disk);
1786                 module_put(owner);
1787         }
1788         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1789         bdput(bdev);
1790         if (victim)
1791                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1792 }
1793
1794 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1795 {
1796         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1797
1798         if (mode & FMODE_EXCL) {
1799                 bool bdev_free;
1800
1801                 /*
1802                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1803                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1804                  * synchronize disk_holder unlinking.
1805                  */
1806                 spin_lock(&bdev_lock);
1807
1808                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1809                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1810
1811                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1812                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1813                         bdev->bd_holder = NULL;
1814                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1815                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1816
1817                 spin_unlock(&bdev_lock);
1818
1819                 /*
1820                  * If this was the last claim, remove holder link and
1821                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1822                  */
1823                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1824                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1825                         bdev->bd_write_holder = false;
1826                 }
1827         }
1828
1829         /*
1830          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1831          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1832          * from userland - e.g. eject(1).
1833          */
1834         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1835
1836         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1837
1838         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1839 }
1840 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1841
1842 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1843 {
1844         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1845         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1846         return 0;
1847 }
1848
1849 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1850 {
1851         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1852         fmode_t mode = file->f_mode;
1853
1854         /*
1855          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1856          * to updated it before every ioctl.
1857          */
1858         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1859                 mode |= FMODE_NDELAY;
1860         else
1861                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1862
1863         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1864 }
1865
1866 /*
1867  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1868  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1869  *
1870  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1871  * use.
1872  */
1873 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1874 {
1875         struct file *file = iocb->ki_filp;
1876         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1877         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1878         struct blk_plug plug;
1879         ssize_t ret;
1880
1881         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1882                 return -EPERM;
1883
1884         if (!iov_iter_count(from))
1885                 return 0;
1886
1887         if (iocb->ki_pos >= size)
1888                 return -ENOSPC;
1889
1890         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1891
1892         blk_start_plug(&plug);
1893         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1894         if (ret > 0)
1895                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1896         blk_finish_plug(&plug);
1897         return ret;
1898 }
1899 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1900
1901 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1902 {
1903         struct file *file = iocb->ki_filp;
1904         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1905         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1906         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1907
1908         if (pos >= size)
1909                 return 0;
1910
1911         size -= pos;
1912         iov_iter_truncate(to, size);
1913         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1914 }
1915 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1916
1917 /*
1918  * Try to release a page associated with block device when the system
1919  * is under memory pressure.
1920  */
1921 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1922 {
1923         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1924
1925         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1926                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1927
1928         return try_to_free_buffers(page);
1929 }
1930
1931 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
1932                              struct writeback_control *wbc)
1933 {
1934         if (dax_mapping(mapping)) {
1935                 struct block_device *bdev = I_BDEV(mapping->host);
1936
1937                 return dax_writeback_mapping_range(mapping, bdev, wbc);
1938         }
1939         return generic_writepages(mapping, wbc);
1940 }
1941
1942 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1943         .readpage       = blkdev_readpage,
1944         .readpages      = blkdev_readpages,
1945         .writepage      = blkdev_writepage,
1946         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1947         .write_end      = blkdev_write_end,
1948         .writepages     = blkdev_writepages,
1949         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1950         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1951         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1952 };
1953
1954 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
1955                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
1956                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
1957
1958 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
1959                              loff_t len)
1960 {
1961         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1962         struct address_space *mapping;
1963         loff_t end = start + len - 1;
1964         loff_t isize;
1965         int error;
1966
1967         /* Fail if we don't recognize the flags. */
1968         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
1969                 return -EOPNOTSUPP;
1970
1971         /* Don't go off the end of the device. */
1972         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
1973         if (start >= isize)
1974                 return -EINVAL;
1975         if (end >= isize) {
1976                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
1977                         len = isize - start;
1978                         end = start + len - 1;
1979                 } else
1980                         return -EINVAL;
1981         }
1982
1983         /*
1984          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
1985          */
1986         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
1987                 return -EINVAL;
1988
1989         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
1990         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1991         truncate_inode_pages_range(mapping, start, end);
1992
1993         switch (mode) {
1994         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
1995         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
1996                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
1997                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
1998                 break;
1999         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2000                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2001                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
2002                 break;
2003         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
2004                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2005                                              GFP_KERNEL, 0);
2006                 break;
2007         default:
2008                 return -EOPNOTSUPP;
2009         }
2010         if (error)
2011                 return error;
2012
2013         /*
2014          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2015          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2016          * inclusive, so the rounding here is safe.
2017          */
2018         return invalidate_inode_pages2_range(mapping,
2019                                              start >> PAGE_SHIFT,
2020                                              end >> PAGE_SHIFT);
2021 }
2022
2023 const struct file_operations def_blk_fops = {
2024         .open           = blkdev_open,
2025         .release        = blkdev_close,
2026         .llseek         = block_llseek,
2027         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2028         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2029         .mmap           = generic_file_mmap,
2030         .fsync          = blkdev_fsync,
2031         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2032 #ifdef CONFIG_COMPAT
2033         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2034 #endif
2035         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2036         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2037         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2038 };
2039
2040 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
2041 {
2042         int res;
2043         mm_segment_t old_fs = get_fs();
2044         set_fs(KERNEL_DS);
2045         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
2046         set_fs(old_fs);
2047         return res;
2048 }
2049
2050 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
2051
2052 /**
2053  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2054  * @pathname:   special file representing the block device
2055  *
2056  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2057  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2058  * otherwise.
2059  */
2060 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2061 {
2062         struct block_device *bdev;
2063         struct inode *inode;
2064         struct path path;
2065         int error;
2066
2067         if (!pathname || !*pathname)
2068                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2069
2070         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2071         if (error)
2072                 return ERR_PTR(error);
2073
2074         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2075         error = -ENOTBLK;
2076         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2077                 goto fail;
2078         error = -EACCES;
2079         if (!may_open_dev(&path))
2080                 goto fail;
2081         error = -ENOMEM;
2082         bdev = bd_acquire(inode);
2083         if (!bdev)
2084                 goto fail;
2085 out:
2086         path_put(&path);
2087         return bdev;
2088 fail:
2089         bdev = ERR_PTR(error);
2090         goto out;
2091 }
2092 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2093
2094 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2095 {
2096         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2097         int res = 0;
2098
2099         if (sb) {
2100                 /*
2101                  * no need to lock the super, get_super holds the
2102                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2103                  * under us (->put_super runs with the write lock
2104                  * hold).
2105                  */
2106                 shrink_dcache_sb(sb);
2107                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2108                 drop_super(sb);
2109         }
2110         invalidate_bdev(bdev);
2111         return res;
2112 }
2113 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2114
2115 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2116 {
2117         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2118
2119         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2120         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2121                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2122                 struct block_device *bdev;
2123
2124                 spin_lock(&inode->i_lock);
2125                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2126                     mapping->nrpages == 0) {
2127                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2128                         continue;
2129                 }
2130                 __iget(inode);
2131                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2132                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2133                 /*
2134                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2135                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2136                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2137                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2138                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2139                  * later.
2140                  */
2141                 iput(old_inode);
2142                 old_inode = inode;
2143                 bdev = I_BDEV(inode);
2144
2145                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2146                 if (bdev->bd_openers)
2147                         func(bdev, arg);
2148                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2149
2150                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2151         }
2152         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2153         iput(old_inode);
2154 }