]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/block_dev.c
Merge tag 'mmc-updates-for-3.16-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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/module.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/magic.h>
20 #include <linux/buffer_head.h>
21 #include <linux/swap.h>
22 #include <linux/pagevec.h>
23 #include <linux/writeback.h>
24 #include <linux/mpage.h>
25 #include <linux/mount.h>
26 #include <linux/uio.h>
27 #include <linux/namei.h>
28 #include <linux/log2.h>
29 #include <linux/cleancache.h>
30 #include <linux/aio.h>
31 #include <asm/uaccess.h>
32 #include "internal.h"
33
34 struct bdev_inode {
35         struct block_device bdev;
36         struct inode vfs_inode;
37 };
38
39 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
40
41 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
42 {
43         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
44 }
45
46 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
47 {
48         return &BDEV_I(inode)->bdev;
49 }
50 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
51
52 /*
53  * Move the inode from its current bdi to a new bdi. If the inode is dirty we
54  * need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always on
55  * the right list.
56  */
57 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
58                         struct backing_dev_info *dst)
59 {
60         struct backing_dev_info *old = inode->i_data.backing_dev_info;
61         bool wakeup_bdi = false;
62
63         if (unlikely(dst == old))               /* deadlock avoidance */
64                 return;
65         bdi_lock_two(&old->wb, &dst->wb);
66         spin_lock(&inode->i_lock);
67         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
68         if (inode->i_state & I_DIRTY) {
69                 if (bdi_cap_writeback_dirty(dst) && !wb_has_dirty_io(&dst->wb))
70                         wakeup_bdi = true;
71                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
72         }
73         spin_unlock(&inode->i_lock);
74         spin_unlock(&old->wb.list_lock);
75         spin_unlock(&dst->wb.list_lock);
76
77         if (wakeup_bdi)
78                 bdi_wakeup_thread_delayed(dst);
79 }
80
81 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
82 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
83 {
84         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
85
86         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrshadows == 0)
87                 return;
88
89         invalidate_bh_lrus();
90         truncate_inode_pages(mapping, 0);
91 }       
92 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
93
94 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
95 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
96 {
97         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
98
99         if (mapping->nrpages == 0)
100                 return;
101
102         invalidate_bh_lrus();
103         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
104         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
105         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
106          * But, for the strange corners, lets be cautious
107          */
108         cleancache_invalidate_inode(mapping);
109 }
110 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
111
112 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
113 {
114         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
115         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
116                 return -EINVAL;
117
118         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
119         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
120                 return -EINVAL;
121
122         /* Don't change the size if it is same as current */
123         if (bdev->bd_block_size != size) {
124                 sync_blockdev(bdev);
125                 bdev->bd_block_size = size;
126                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
127                 kill_bdev(bdev);
128         }
129         return 0;
130 }
131
132 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
133
134 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
135 {
136         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
137                 return 0;
138         /* If we get here, we know size is power of two
139          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
140         sb->s_blocksize = size;
141         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
142         return sb->s_blocksize;
143 }
144
145 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
146
147 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
148 {
149         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
150         if (size < minsize)
151                 size = minsize;
152         return sb_set_blocksize(sb, size);
153 }
154
155 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
156
157 static int
158 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
159                 struct buffer_head *bh, int create)
160 {
161         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
162         bh->b_blocknr = iblock;
163         set_buffer_mapped(bh);
164         return 0;
165 }
166
167 static ssize_t
168 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
169                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
170 {
171         struct file *file = iocb->ki_filp;
172         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
173
174         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
175                                     nr_segs, blkdev_get_block, NULL, NULL, 0);
176 }
177
178 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
179 {
180         if (!bdev)
181                 return 0;
182         if (!wait)
183                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
184         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
185 }
186
187 /*
188  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
189  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
190  */
191 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
192 {
193         return __sync_blockdev(bdev, 1);
194 }
195 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
196
197 /*
198  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
199  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
200  * device.  Takes the superblock lock.
201  */
202 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
203 {
204         struct super_block *sb = get_super(bdev);
205         if (sb) {
206                 int res = sync_filesystem(sb);
207                 drop_super(sb);
208                 return res;
209         }
210         return sync_blockdev(bdev);
211 }
212 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
213
214 /**
215  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
216  * @bdev:       blockdevice to lock
217  *
218  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
219  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
220  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
221  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
222  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
223  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
224  * actually.
225  */
226 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
227 {
228         struct super_block *sb;
229         int error = 0;
230
231         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
232         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
233                 /*
234                  * We don't even need to grab a reference - the first call
235                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
236                  * thaw_bdev drops it.
237                  */
238                 sb = get_super(bdev);
239                 drop_super(sb);
240                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
241                 return sb;
242         }
243
244         sb = get_active_super(bdev);
245         if (!sb)
246                 goto out;
247         error = freeze_super(sb);
248         if (error) {
249                 deactivate_super(sb);
250                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
251                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
252                 return ERR_PTR(error);
253         }
254         deactivate_super(sb);
255  out:
256         sync_blockdev(bdev);
257         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
258         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
259 }
260 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
261
262 /**
263  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
264  * @bdev:       blockdevice to unlock
265  * @sb:         associated superblock
266  *
267  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
268  */
269 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
270 {
271         int error = -EINVAL;
272
273         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
274         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
275                 goto out;
276
277         error = 0;
278         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
279                 goto out;
280
281         if (!sb)
282                 goto out;
283
284         error = thaw_super(sb);
285         if (error) {
286                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
287                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
288                 return error;
289         }
290 out:
291         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
292         return 0;
293 }
294 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
295
296 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
297 {
298         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
299 }
300
301 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
302 {
303         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
304 }
305
306 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
307                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
308                         struct page **pagep, void **fsdata)
309 {
310         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
311                                  blkdev_get_block);
312 }
313
314 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
315                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
316                         struct page *page, void *fsdata)
317 {
318         int ret;
319         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
320
321         unlock_page(page);
322         page_cache_release(page);
323
324         return ret;
325 }
326
327 /*
328  * private llseek:
329  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
330  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
331  */
332 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
333 {
334         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
335         loff_t retval;
336
337         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
338         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
339         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
340         return retval;
341 }
342         
343 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
344 {
345         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
346         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
347         int error;
348         
349         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
350         if (error)
351                 return error;
352
353         /*
354          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
355          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
356          * O_SYNC writers to a block device.
357          */
358         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
359         if (error == -EOPNOTSUPP)
360                 error = 0;
361
362         return error;
363 }
364 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
365
366 /**
367  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
368  * @bdev: The device to read the page from
369  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
370  * @page: The page to read
371  *
372  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
373  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
374  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
375  *
376  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
377  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
378  * than propagate an error back up the stack.
379  *
380  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
381  */
382 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
383                         struct page *page)
384 {
385         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
386         if (!ops->rw_page)
387                 return -EOPNOTSUPP;
388         return ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, READ);
389 }
390 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
391
392 /**
393  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
394  * @bdev: The device to write the page to
395  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
396  * @page: The page to write
397  * @wbc: The writeback_control for the write
398  *
399  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
400  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
401  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
402  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
403  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
404  *
405  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
406  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
407  * than propagate an error back up the stack.
408  *
409  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
410  */
411 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
412                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
413 {
414         int result;
415         int rw = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC : WRITE;
416         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
417         if (!ops->rw_page)
418                 return -EOPNOTSUPP;
419         set_page_writeback(page);
420         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, rw);
421         if (result)
422                 end_page_writeback(page);
423         else
424                 unlock_page(page);
425         return result;
426 }
427 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
428
429 /*
430  * pseudo-fs
431  */
432
433 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
434 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
435
436 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
437 {
438         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
439         if (!ei)
440                 return NULL;
441         return &ei->vfs_inode;
442 }
443
444 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
445 {
446         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
447         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
448
449         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
450 }
451
452 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
453 {
454         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
455 }
456
457 static void init_once(void *foo)
458 {
459         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
460         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
461
462         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
463         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
464         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
465         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
466 #ifdef CONFIG_SYSFS
467         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
468 #endif
469         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
470         /* Initialize mutex for freeze. */
471         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
472 }
473
474 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
475 {
476         list_del_init(&inode->i_devices);
477         inode->i_bdev = NULL;
478         inode->i_mapping = &inode->i_data;
479 }
480
481 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
482 {
483         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
484         struct list_head *p;
485         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
486         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
487         clear_inode(inode);
488         spin_lock(&bdev_lock);
489         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
490                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
491         }
492         list_del_init(&bdev->bd_list);
493         spin_unlock(&bdev_lock);
494 }
495
496 static const struct super_operations bdev_sops = {
497         .statfs = simple_statfs,
498         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
499         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
500         .drop_inode = generic_delete_inode,
501         .evict_inode = bdev_evict_inode,
502 };
503
504 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
505         int flags, const char *dev_name, void *data)
506 {
507         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
508 }
509
510 static struct file_system_type bd_type = {
511         .name           = "bdev",
512         .mount          = bd_mount,
513         .kill_sb        = kill_anon_super,
514 };
515
516 static struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
517
518 void __init bdev_cache_init(void)
519 {
520         int err;
521         static struct vfsmount *bd_mnt;
522
523         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
524                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
525                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
526                         init_once);
527         err = register_filesystem(&bd_type);
528         if (err)
529                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
530         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
531         if (IS_ERR(bd_mnt))
532                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
533         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
534 }
535
536 /*
537  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
538  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
539  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
540  */
541 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
542 {
543         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
544 }
545
546 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
547 {
548         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
549 }
550
551 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
552 {
553         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
554         return 0;
555 }
556
557 static LIST_HEAD(all_bdevs);
558
559 struct block_device *bdget(dev_t dev)
560 {
561         struct block_device *bdev;
562         struct inode *inode;
563
564         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
565                         bdev_test, bdev_set, &dev);
566
567         if (!inode)
568                 return NULL;
569
570         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
571
572         if (inode->i_state & I_NEW) {
573                 bdev->bd_contains = NULL;
574                 bdev->bd_super = NULL;
575                 bdev->bd_inode = inode;
576                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
577                 bdev->bd_part_count = 0;
578                 bdev->bd_invalidated = 0;
579                 inode->i_mode = S_IFBLK;
580                 inode->i_rdev = dev;
581                 inode->i_bdev = bdev;
582                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
583                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
584                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
585                 spin_lock(&bdev_lock);
586                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
587                 spin_unlock(&bdev_lock);
588                 unlock_new_inode(inode);
589         }
590         return bdev;
591 }
592
593 EXPORT_SYMBOL(bdget);
594
595 /**
596  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
597  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
598  */
599 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
600 {
601         ihold(bdev->bd_inode);
602         return bdev;
603 }
604 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
605
606 long nr_blockdev_pages(void)
607 {
608         struct block_device *bdev;
609         long ret = 0;
610         spin_lock(&bdev_lock);
611         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
612                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
613         }
614         spin_unlock(&bdev_lock);
615         return ret;
616 }
617
618 void bdput(struct block_device *bdev)
619 {
620         iput(bdev->bd_inode);
621 }
622
623 EXPORT_SYMBOL(bdput);
624  
625 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
626 {
627         struct block_device *bdev;
628
629         spin_lock(&bdev_lock);
630         bdev = inode->i_bdev;
631         if (bdev) {
632                 ihold(bdev->bd_inode);
633                 spin_unlock(&bdev_lock);
634                 return bdev;
635         }
636         spin_unlock(&bdev_lock);
637
638         bdev = bdget(inode->i_rdev);
639         if (bdev) {
640                 spin_lock(&bdev_lock);
641                 if (!inode->i_bdev) {
642                         /*
643                          * We take an additional reference to bd_inode,
644                          * and it's released in clear_inode() of inode.
645                          * So, we can access it via ->i_mapping always
646                          * without igrab().
647                          */
648                         ihold(bdev->bd_inode);
649                         inode->i_bdev = bdev;
650                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
651                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
652                 }
653                 spin_unlock(&bdev_lock);
654         }
655         return bdev;
656 }
657
658 int sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
659 {
660         return sb == blockdev_superblock;
661 }
662
663 /* Call when you free inode */
664
665 void bd_forget(struct inode *inode)
666 {
667         struct block_device *bdev = NULL;
668
669         spin_lock(&bdev_lock);
670         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
671                 bdev = inode->i_bdev;
672         __bd_forget(inode);
673         spin_unlock(&bdev_lock);
674
675         if (bdev)
676                 iput(bdev->bd_inode);
677 }
678
679 /**
680  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
681  * @bdev: block device of interest
682  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
683  * @holder: holder trying to claim @bdev
684  *
685  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
686  *
687  * CONTEXT:
688  * spin_lock(&bdev_lock).
689  *
690  * RETURNS:
691  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
692  */
693 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
694                          void *holder)
695 {
696         if (bdev->bd_holder == holder)
697                 return true;     /* already a holder */
698         else if (bdev->bd_holder != NULL)
699                 return false;    /* held by someone else */
700         else if (bdev->bd_contains == bdev)
701                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
702
703         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
704                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
705         else if (whole->bd_holder != NULL)
706                 return false;    /* is a partition of a held device */
707         else
708                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
709 }
710
711 /**
712  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
713  * @bdev: block device of interest
714  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
715  * @holder: holder trying to claim @bdev
716  *
717  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
718  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
719  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
720  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
721  *
722  * CONTEXT:
723  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
724  * it multiple times.
725  *
726  * RETURNS:
727  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
728  */
729 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
730                                struct block_device *whole, void *holder)
731 {
732 retry:
733         /* if someone else claimed, fail */
734         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
735                 return -EBUSY;
736
737         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
738         if (whole->bd_claiming) {
739                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
740                 DEFINE_WAIT(wait);
741
742                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
743                 spin_unlock(&bdev_lock);
744                 schedule();
745                 finish_wait(wq, &wait);
746                 spin_lock(&bdev_lock);
747                 goto retry;
748         }
749
750         /* yay, all mine */
751         return 0;
752 }
753
754 /**
755  * bd_start_claiming - start claiming a block device
756  * @bdev: block device of interest
757  * @holder: holder trying to claim @bdev
758  *
759  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
760  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
761  * successful call to this function must be matched with a call to
762  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
763  * fail).
764  *
765  * This function is used to gain exclusive access to the block device
766  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
767  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
768  * access but may subsequently fail.
769  *
770  * CONTEXT:
771  * Might sleep.
772  *
773  * RETURNS:
774  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
775  * value on failure.
776  */
777 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
778                                               void *holder)
779 {
780         struct gendisk *disk;
781         struct block_device *whole;
782         int partno, err;
783
784         might_sleep();
785
786         /*
787          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
788          * and grab the outer block device the hard way.
789          */
790         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
791         if (!disk)
792                 return ERR_PTR(-ENXIO);
793
794         /*
795          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
796          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
797          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
798          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
799          * tracking is broken for those devices but it has always been that
800          * way.
801          */
802         if (partno)
803                 whole = bdget_disk(disk, 0);
804         else
805                 whole = bdgrab(bdev);
806
807         module_put(disk->fops->owner);
808         put_disk(disk);
809         if (!whole)
810                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
811
812         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
813         spin_lock(&bdev_lock);
814
815         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
816         if (err == 0) {
817                 whole->bd_claiming = holder;
818                 spin_unlock(&bdev_lock);
819                 return whole;
820         } else {
821                 spin_unlock(&bdev_lock);
822                 bdput(whole);
823                 return ERR_PTR(err);
824         }
825 }
826
827 #ifdef CONFIG_SYSFS
828 struct bd_holder_disk {
829         struct list_head        list;
830         struct gendisk          *disk;
831         int                     refcnt;
832 };
833
834 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
835                                                   struct gendisk *disk)
836 {
837         struct bd_holder_disk *holder;
838
839         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
840                 if (holder->disk == disk)
841                         return holder;
842         return NULL;
843 }
844
845 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
846 {
847         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
848 }
849
850 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
851 {
852         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
853 }
854
855 /**
856  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
857  * @bdev: the claimed slave bdev
858  * @disk: the holding disk
859  *
860  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
861  *
862  * This functions creates the following sysfs symlinks.
863  *
864  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
865  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
866  *
867  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
868  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
869  *
870  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
871  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
872  *
873  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
874  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
875  * lifetime of these symlinks.
876  *
877  * CONTEXT:
878  * Might sleep.
879  *
880  * RETURNS:
881  * 0 on success, -errno on failure.
882  */
883 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
884 {
885         struct bd_holder_disk *holder;
886         int ret = 0;
887
888         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
889
890         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
891
892         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
893         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
894                 goto out_unlock;
895
896         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
897         if (holder) {
898                 holder->refcnt++;
899                 goto out_unlock;
900         }
901
902         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
903         if (!holder) {
904                 ret = -ENOMEM;
905                 goto out_unlock;
906         }
907
908         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
909         holder->disk = disk;
910         holder->refcnt = 1;
911
912         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
913         if (ret)
914                 goto out_free;
915
916         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
917         if (ret)
918                 goto out_del;
919         /*
920          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
921          * the holder directory.  Hold on to it.
922          */
923         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
924
925         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
926         goto out_unlock;
927
928 out_del:
929         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
930 out_free:
931         kfree(holder);
932 out_unlock:
933         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
934         return ret;
935 }
936 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
937
938 /**
939  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
940  * @bdev: the calimed slave bdev
941  * @disk: the holding disk
942  *
943  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
944  *
945  * CONTEXT:
946  * Might sleep.
947  */
948 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
949 {
950         struct bd_holder_disk *holder;
951
952         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
953
954         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
955
956         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
957                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
958                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
959                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
960                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
961                 list_del_init(&holder->list);
962                 kfree(holder);
963         }
964
965         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
966 }
967 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
968 #endif
969
970 /**
971  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
972  *
973  * @bdev:      struct block device to be flushed
974  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
975  *
976  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
977  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
978  * resize.
979  */
980 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
981 {
982         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
983                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
984
985                 if (bdev->bd_disk)
986                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
987                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
988                        "resized disk %s\n", name);
989         }
990
991         if (!bdev->bd_disk)
992                 return;
993         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
994                 bdev->bd_invalidated = 1;
995 }
996
997 /**
998  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
999  * @disk: struct gendisk to check
1000  * @bdev: struct bdev to adjust.
1001  *
1002  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1003  * and adjusts it if it differs.
1004  */
1005 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1006 {
1007         loff_t disk_size, bdev_size;
1008
1009         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1010         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1011         if (disk_size != bdev_size) {
1012                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1013
1014                 disk_name(disk, 0, name);
1015                 printk(KERN_INFO
1016                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1017                        name, bdev_size, disk_size);
1018                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1019                 flush_disk(bdev, false);
1020         }
1021 }
1022 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1023
1024 /**
1025  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1026  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1027  *
1028  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1029  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1030  * for all revalidate_disk operations.
1031  */
1032 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1033 {
1034         struct block_device *bdev;
1035         int ret = 0;
1036
1037         if (disk->fops->revalidate_disk)
1038                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1039
1040         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1041         if (!bdev)
1042                 return ret;
1043
1044         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1045         check_disk_size_change(disk, bdev);
1046         bdev->bd_invalidated = 0;
1047         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1048         bdput(bdev);
1049         return ret;
1050 }
1051 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1052
1053 /*
1054  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1055  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1056  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1057  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1058  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1059  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1060  * to lose :-)
1061  */
1062 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1063 {
1064         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1065         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1066         unsigned int events;
1067
1068         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1069                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1070         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1071                 return 0;
1072
1073         flush_disk(bdev, true);
1074         if (bdops->revalidate_disk)
1075                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1076         return 1;
1077 }
1078
1079 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1080
1081 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1082 {
1083         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1084
1085         mutex_lock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1086         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1087         mutex_unlock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1088         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1089                 if (size & bsize)
1090                         break;
1091                 bsize <<= 1;
1092         }
1093         bdev->bd_block_size = bsize;
1094         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1095 }
1096 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1097
1098 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1099
1100 /*
1101  * bd_mutex locking:
1102  *
1103  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1104  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1105  */
1106
1107 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1108 {
1109         struct gendisk *disk;
1110         struct module *owner;
1111         int ret;
1112         int partno;
1113         int perm = 0;
1114
1115         if (mode & FMODE_READ)
1116                 perm |= MAY_READ;
1117         if (mode & FMODE_WRITE)
1118                 perm |= MAY_WRITE;
1119         /*
1120          * hooks: /n/, see "layering violations".
1121          */
1122         if (!for_part) {
1123                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1124                 if (ret != 0) {
1125                         bdput(bdev);
1126                         return ret;
1127                 }
1128         }
1129
1130  restart:
1131
1132         ret = -ENXIO;
1133         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1134         if (!disk)
1135                 goto out;
1136         owner = disk->fops->owner;
1137
1138         disk_block_events(disk);
1139         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1140         if (!bdev->bd_openers) {
1141                 bdev->bd_disk = disk;
1142                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1143                 bdev->bd_contains = bdev;
1144                 if (!partno) {
1145                         struct backing_dev_info *bdi;
1146
1147                         ret = -ENXIO;
1148                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1149                         if (!bdev->bd_part)
1150                                 goto out_clear;
1151
1152                         ret = 0;
1153                         if (disk->fops->open) {
1154                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1155                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1156                                         /* Lost a race with 'disk' being
1157                                          * deleted, try again.
1158                                          * See md.c
1159                                          */
1160                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1161                                         bdev->bd_part = NULL;
1162                                         bdev->bd_disk = NULL;
1163                                         bdev->bd_queue = NULL;
1164                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1165                                         disk_unblock_events(disk);
1166                                         put_disk(disk);
1167                                         module_put(owner);
1168                                         goto restart;
1169                                 }
1170                         }
1171
1172                         if (!ret) {
1173                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1174                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1175                                 if (bdi == NULL)
1176                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1177                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1178                         }
1179
1180                         /*
1181                          * If the device is invalidated, rescan partition
1182                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1183                          * The latter is necessary to prevent ghost
1184                          * partitions on a removed medium.
1185                          */
1186                         if (bdev->bd_invalidated) {
1187                                 if (!ret)
1188                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1189                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1190                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1191                         }
1192                         if (ret)
1193                                 goto out_clear;
1194                 } else {
1195                         struct block_device *whole;
1196                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1197                         ret = -ENOMEM;
1198                         if (!whole)
1199                                 goto out_clear;
1200                         BUG_ON(for_part);
1201                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1202                         if (ret)
1203                                 goto out_clear;
1204                         bdev->bd_contains = whole;
1205                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1206                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1207                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1208                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1209                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1210                                 ret = -ENXIO;
1211                                 goto out_clear;
1212                         }
1213                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1214                 }
1215         } else {
1216                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1217                         ret = 0;
1218                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1219                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1220                         /* the same as first opener case, read comment there */
1221                         if (bdev->bd_invalidated) {
1222                                 if (!ret)
1223                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1224                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1225                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1226                         }
1227                         if (ret)
1228                                 goto out_unlock_bdev;
1229                 }
1230                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1231                 put_disk(disk);
1232                 module_put(owner);
1233         }
1234         bdev->bd_openers++;
1235         if (for_part)
1236                 bdev->bd_part_count++;
1237         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1238         disk_unblock_events(disk);
1239         return 0;
1240
1241  out_clear:
1242         disk_put_part(bdev->bd_part);
1243         bdev->bd_disk = NULL;
1244         bdev->bd_part = NULL;
1245         bdev->bd_queue = NULL;
1246         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1247         if (bdev != bdev->bd_contains)
1248                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1249         bdev->bd_contains = NULL;
1250  out_unlock_bdev:
1251         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1252         disk_unblock_events(disk);
1253         put_disk(disk);
1254         module_put(owner);
1255  out:
1256         bdput(bdev);
1257
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 /**
1262  * blkdev_get - open a block device
1263  * @bdev: block_device to open
1264  * @mode: FMODE_* mask
1265  * @holder: exclusive holder identifier
1266  *
1267  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1268  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1269  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1270  *
1271  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1272  * @bdev is put.
1273  *
1274  * CONTEXT:
1275  * Might sleep.
1276  *
1277  * RETURNS:
1278  * 0 on success, -errno on failure.
1279  */
1280 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1281 {
1282         struct block_device *whole = NULL;
1283         int res;
1284
1285         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1286
1287         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1288                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1289                 if (IS_ERR(whole)) {
1290                         bdput(bdev);
1291                         return PTR_ERR(whole);
1292                 }
1293         }
1294
1295         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1296
1297         if (whole) {
1298                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1299
1300                 /* finish claiming */
1301                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1302                 spin_lock(&bdev_lock);
1303
1304                 if (!res) {
1305                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1306                         /*
1307                          * Note that for a whole device bd_holders
1308                          * will be incremented twice, and bd_holder
1309                          * will be set to bd_may_claim before being
1310                          * set to holder
1311                          */
1312                         whole->bd_holders++;
1313                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1314                         bdev->bd_holders++;
1315                         bdev->bd_holder = holder;
1316                 }
1317
1318                 /* tell others that we're done */
1319                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1320                 whole->bd_claiming = NULL;
1321                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1322
1323                 spin_unlock(&bdev_lock);
1324
1325                 /*
1326                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1327                  * write holder makes the write_holder state stick until
1328                  * all are released.  This is good enough and tracking
1329                  * individual writeable reference is too fragile given the
1330                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1331                  */
1332                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1333                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1334                         bdev->bd_write_holder = true;
1335                         disk_block_events(disk);
1336                 }
1337
1338                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1339                 bdput(whole);
1340         }
1341
1342         return res;
1343 }
1344 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1345
1346 /**
1347  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1348  * @path: path to the block device to open
1349  * @mode: FMODE_* mask
1350  * @holder: exclusive holder identifier
1351  *
1352  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1353  * and @holder are identical to blkdev_get().
1354  *
1355  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1356  *
1357  * CONTEXT:
1358  * Might sleep.
1359  *
1360  * RETURNS:
1361  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1362  */
1363 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1364                                         void *holder)
1365 {
1366         struct block_device *bdev;
1367         int err;
1368
1369         bdev = lookup_bdev(path);
1370         if (IS_ERR(bdev))
1371                 return bdev;
1372
1373         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1374         if (err)
1375                 return ERR_PTR(err);
1376
1377         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1378                 blkdev_put(bdev, mode);
1379                 return ERR_PTR(-EACCES);
1380         }
1381
1382         return bdev;
1383 }
1384 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1385
1386 /**
1387  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1388  * @dev: device number of block device to open
1389  * @mode: FMODE_* mask
1390  * @holder: exclusive holder identifier
1391  *
1392  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1393  * @holder are identical to blkdev_get().
1394  *
1395  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1396  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1397  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1398  * ever need it - reconsider your API.
1399  *
1400  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1401  *
1402  * CONTEXT:
1403  * Might sleep.
1404  *
1405  * RETURNS:
1406  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1407  */
1408 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1409 {
1410         struct block_device *bdev;
1411         int err;
1412
1413         bdev = bdget(dev);
1414         if (!bdev)
1415                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1416
1417         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1418         if (err)
1419                 return ERR_PTR(err);
1420
1421         return bdev;
1422 }
1423 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1424
1425 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1426 {
1427         struct block_device *bdev;
1428
1429         /*
1430          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1431          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1432          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1433          * during an unstable branch.
1434          */
1435         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1436
1437         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1438                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1439         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1440                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1441         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1442                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1443
1444         bdev = bd_acquire(inode);
1445         if (bdev == NULL)
1446                 return -ENOMEM;
1447
1448         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1449
1450         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1451 }
1452
1453 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1454 {
1455         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1456         struct block_device *victim = NULL;
1457
1458         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1459         if (for_part)
1460                 bdev->bd_part_count--;
1461
1462         if (!--bdev->bd_openers) {
1463                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1464                 sync_blockdev(bdev);
1465                 kill_bdev(bdev);
1466                 /* ->release can cause the old bdi to disappear,
1467                  * so must switch it out first
1468                  */
1469                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1470                                         &default_backing_dev_info);
1471         }
1472         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1473                 if (disk->fops->release)
1474                         disk->fops->release(disk, mode);
1475         }
1476         if (!bdev->bd_openers) {
1477                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1478
1479                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1480                 bdev->bd_part = NULL;
1481                 bdev->bd_disk = NULL;
1482                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1483                         victim = bdev->bd_contains;
1484                 bdev->bd_contains = NULL;
1485
1486                 put_disk(disk);
1487                 module_put(owner);
1488         }
1489         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1490         bdput(bdev);
1491         if (victim)
1492                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1493 }
1494
1495 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1496 {
1497         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1498
1499         if (mode & FMODE_EXCL) {
1500                 bool bdev_free;
1501
1502                 /*
1503                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1504                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1505                  * synchronize disk_holder unlinking.
1506                  */
1507                 spin_lock(&bdev_lock);
1508
1509                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1510                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1511
1512                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1513                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1514                         bdev->bd_holder = NULL;
1515                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1516                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1517
1518                 spin_unlock(&bdev_lock);
1519
1520                 /*
1521                  * If this was the last claim, remove holder link and
1522                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1523                  */
1524                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1525                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1526                         bdev->bd_write_holder = false;
1527                 }
1528         }
1529
1530         /*
1531          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1532          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1533          * from userland - e.g. eject(1).
1534          */
1535         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1536
1537         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1538
1539         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1540 }
1541 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1542
1543 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1544 {
1545         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1546         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1547         return 0;
1548 }
1549
1550 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1551 {
1552         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1553         fmode_t mode = file->f_mode;
1554
1555         /*
1556          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1557          * to updated it before every ioctl.
1558          */
1559         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1560                 mode |= FMODE_NDELAY;
1561         else
1562                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1563
1564         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1569  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1570  *
1571  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1572  * use.
1573  */
1574 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1575                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1576 {
1577         struct file *file = iocb->ki_filp;
1578         struct blk_plug plug;
1579         ssize_t ret;
1580
1581         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1582
1583         blk_start_plug(&plug);
1584         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs);
1585         if (ret > 0) {
1586                 ssize_t err;
1587
1588                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1589                 if (err < 0)
1590                         ret = err;
1591         }
1592         blk_finish_plug(&plug);
1593         return ret;
1594 }
1595 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1596
1597 static ssize_t blkdev_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1598                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1599 {
1600         struct file *file = iocb->ki_filp;
1601         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1602         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1603
1604         if (pos >= size)
1605                 return 0;
1606
1607         size -= pos;
1608         if (size < iocb->ki_nbytes)
1609                 nr_segs = iov_shorten((struct iovec *)iov, nr_segs, size);
1610         return generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Try to release a page associated with block device when the system
1615  * is under memory pressure.
1616  */
1617 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1618 {
1619         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1620
1621         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1622                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1623
1624         return try_to_free_buffers(page);
1625 }
1626
1627 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1628         .readpage       = blkdev_readpage,
1629         .writepage      = blkdev_writepage,
1630         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1631         .write_end      = blkdev_write_end,
1632         .writepages     = generic_writepages,
1633         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1634         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1635         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1636 };
1637
1638 const struct file_operations def_blk_fops = {
1639         .open           = blkdev_open,
1640         .release        = blkdev_close,
1641         .llseek         = block_llseek,
1642         .read           = do_sync_read,
1643         .write          = do_sync_write,
1644         .aio_read       = blkdev_aio_read,
1645         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1646         .mmap           = generic_file_mmap,
1647         .fsync          = blkdev_fsync,
1648         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1649 #ifdef CONFIG_COMPAT
1650         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1651 #endif
1652         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1653         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1654 };
1655
1656 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1657 {
1658         int res;
1659         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1660         set_fs(KERNEL_DS);
1661         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1662         set_fs(old_fs);
1663         return res;
1664 }
1665
1666 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1667
1668 /**
1669  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1670  * @pathname:   special file representing the block device
1671  *
1672  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1673  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1674  * otherwise.
1675  */
1676 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1677 {
1678         struct block_device *bdev;
1679         struct inode *inode;
1680         struct path path;
1681         int error;
1682
1683         if (!pathname || !*pathname)
1684                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1685
1686         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1687         if (error)
1688                 return ERR_PTR(error);
1689
1690         inode = path.dentry->d_inode;
1691         error = -ENOTBLK;
1692         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1693                 goto fail;
1694         error = -EACCES;
1695         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1696                 goto fail;
1697         error = -ENOMEM;
1698         bdev = bd_acquire(inode);
1699         if (!bdev)
1700                 goto fail;
1701 out:
1702         path_put(&path);
1703         return bdev;
1704 fail:
1705         bdev = ERR_PTR(error);
1706         goto out;
1707 }
1708 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1709
1710 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1711 {
1712         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1713         int res = 0;
1714
1715         if (sb) {
1716                 /*
1717                  * no need to lock the super, get_super holds the
1718                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1719                  * under us (->put_super runs with the write lock
1720                  * hold).
1721                  */
1722                 shrink_dcache_sb(sb);
1723                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1724                 drop_super(sb);
1725         }
1726         invalidate_bdev(bdev);
1727         return res;
1728 }
1729 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1730
1731 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1732 {
1733         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1734
1735         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1736         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1737                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1738
1739                 spin_lock(&inode->i_lock);
1740                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1741                     mapping->nrpages == 0) {
1742                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1743                         continue;
1744                 }
1745                 __iget(inode);
1746                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1747                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1748                 /*
1749                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1750                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1751                  * inode_sb_list_lock.  We cannot iput the inode now as we can
1752                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1753                  * inode_sb_list_lock. So we keep the reference and iput it
1754                  * later.
1755                  */
1756                 iput(old_inode);
1757                 old_inode = inode;
1758
1759                 func(I_BDEV(inode), arg);
1760
1761                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1762         }
1763         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1764         iput(old_inode);
1765 }