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/buffer_head.h>
  20 #include <linux/pagevec.h>
  21 #include <linux/writeback.h>
  22 #include <linux/mpage.h>
  23 #include <linux/mount.h>
  24 #include <linux/uio.h>
  25 #include <linux/namei.h>
  26 #include <linux/log2.h>
  27 #include <linux/kmemleak.h>
  28 #include <asm/uaccess.h>
  29 #include "internal.h"
  30
  31 struct bdev_inode {
  32         struct block_device bdev;
  33         struct inode vfs_inode;
  34 };
  35
  36 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
  37
  38 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  39 {
  40         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  41 }
  42
  43 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  44 {
  45         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  46 }
  47
  48 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  49
  50 /*
  51  * move the inode from it's current bdi to the a new bdi. if the inode is dirty
  52  * we need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always
  53  * on the right list.
  54  */
  55 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
  56                         struct backing_dev_info *dst)
  57 {
  58         spin_lock(&inode_lock);
  59         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
  60         if (inode->i_state & I_DIRTY)
  61                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
  62         spin_unlock(&inode_lock);
  63 }
  64
  65 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
  66 {
  67         sector_t retval = ~((sector_t)0);
  68         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
  69
  70         if (sz) {
  71                 unsigned int size = block_size(bdev);
  72                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
  73                 retval = (sz >> sizebits);
  74         }
  75         return retval;
  76 }
  77
  78 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  79 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  80 {
  81         if (bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages == 0)
  82                 return;
  83         invalidate_bh_lrus();
  84         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
  85 }
  86
  87 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
  88 {
  89         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
  90         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
  91                 return -EINVAL;
  92
  93         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
  94         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
  95                 return -EINVAL;
  96
  97         /* Don't change the size if it is same as current */
  98         if (bdev->bd_block_size != size) {
  99                 sync_blockdev(bdev);
 100                 bdev->bd_block_size = size;
 101                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
 102                 kill_bdev(bdev);
 103         }
 104         return 0;
 105 }
 106
 107 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
 108
 109 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 110 {
 111         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
 112                 return 0;
 113         /* If we get here, we know size is power of two
 114          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 115         sb->s_blocksize = size;
 116         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 117         return sb->s_blocksize;
 118 }
 119
 120 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 121
 122 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 123 {
 124         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 125         if (size < minsize)
 126                 size = minsize;
 127         return sb_set_blocksize(sb, size);
 128 }
 129
 130 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 131
 132 static int
 133 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 134                 struct buffer_head *bh, int create)
 135 {
 136         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
 137                 if (create)
 138                         return -EIO;
 139
 140                 /*
 141                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
 142                  * return a hole, they will have to call get_block again
 143                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
 144                  * time
 145                  */
 146                 return 0;
 147         }
 148         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 149         bh->b_blocknr = iblock;
 150         set_buffer_mapped(bh);
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 static int
 155 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
 156                 struct buffer_head *bh, int create)
 157 {
 158         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
 159         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
 160
 161         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
 162                 max_blocks = end_block - iblock;
 163                 if ((long)max_blocks <= 0) {
 164                         if (create)
 165                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
 166                         /*
 167                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
 168                          * a !buffer_mapped buffer
 169                          */
 170                         max_blocks = 0;
 171                 }
 172         }
 173
 174         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 175         bh->b_blocknr = iblock;
 176         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
 177         if (max_blocks)
 178                 set_buffer_mapped(bh);
 179         return 0;
 180 }
 181
 182 static ssize_t
 183 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 184                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 185 {
 186         struct file *file = iocb->ki_filp;
 187         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 188
 189         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
 190                                     nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL, NULL, 0);
 191 }
 192
 193 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 194 {
 195         if (!bdev)
 196                 return 0;
 197         if (!wait)
 198                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 199         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 204  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 205  */
 206 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 207 {
 208         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 209 }
 210 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 211
 212 /*
 213  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 214  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 215  * device.  Takes the superblock lock.
 216  */
 217 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 218 {
 219         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 220         if (sb) {
 221                 int res = sync_filesystem(sb);
 222                 drop_super(sb);
 223                 return res;
 224         }
 225         return sync_blockdev(bdev);
 226 }
 227 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 228
 229 /**
 230  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 231  * @bdev:       blockdevice to lock
 232  *
 233  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 234  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 235  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 236  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 237  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 238  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 239  * actually.
 240  */
 241 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 242 {
 243         struct super_block *sb;
 244         int error = 0;
 245
 246         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 247         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 248                 /*
 249                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 250                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 251                  * thaw_bdev drops it.
 252                  */
 253                 sb = get_super(bdev);
 254                 drop_super(sb);
 255                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 256                 return sb;
 257         }
 258
 259         sb = get_active_super(bdev);
 260         if (!sb)
 261                 goto out;
 262         error = freeze_super(sb);
 263         if (error) {
 264                 deactivate_super(sb);
 265                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 266                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 267                 return ERR_PTR(error);
 268         }
 269         deactivate_super(sb);
 270  out:
 271         sync_blockdev(bdev);
 272         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 273         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 274 }
 275 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 276
 277 /**
 278  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 279  * @bdev:       blockdevice to unlock
 280  * @sb:         associated superblock
 281  *
 282  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 283  */
 284 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 285 {
 286         int error = -EINVAL;
 287
 288         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 289         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 290                 goto out;
 291
 292         error = 0;
 293         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 294                 goto out;
 295
 296         if (!sb)
 297                 goto out;
 298
 299         error = thaw_super(sb);
 300         if (error) {
 301                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 302                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 303                 return error;
 304         }
 305 out:
 306         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 307         return 0;
 308 }
 309 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 310
 311 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 312 {
 313         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 314 }
 315
 316 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 317 {
 318         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 319 }
 320
 321 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 322                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 323                         struct page **pagep, void **fsdata)
 324 {
 325         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
 326                                  blkdev_get_block);
 327 }
 328
 329 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 330                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 331                         struct page *page, void *fsdata)
 332 {
 333         int ret;
 334         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 335
 336         unlock_page(page);
 337         page_cache_release(page);
 338
 339         return ret;
 340 }
 341
 342 /*
 343  * private llseek:
 344  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
 345  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 346  */
 347 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 348 {
 349         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
 350         loff_t size;
 351         loff_t retval;
 352
 353         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 354         size = i_size_read(bd_inode);
 355
 356         switch (origin) {
 357                 case 2:
 358                         offset += size;
 359                         break;
 360                 case 1:
 361                         offset += file->f_pos;
 362         }
 363         retval = -EINVAL;
 364         if (offset >= 0 && offset <= size) {
 365                 if (offset != file->f_pos) {
 366                         file->f_pos = offset;
 367                 }
 368                 retval = offset;
 369         }
 370         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 371         return retval;
 372 }
 373
 374 int blkdev_fsync(struct file *filp, int datasync)
 375 {
 376         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
 377         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 378         int error;
 379
 380         /*
 381          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 382          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 383          * O_SYNC writers to a block device.
 384          */
 385         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 386
 387         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
 388         if (error == -EOPNOTSUPP)
 389                 error = 0;
 390
 391         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 392
 393         return error;
 394 }
 395 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 396
 397 /*
 398  * pseudo-fs
 399  */
 400
 401 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 402 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 403
 404 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 405 {
 406         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 407         if (!ei)
 408                 return NULL;
 409         return &ei->vfs_inode;
 410 }
 411
 412 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 413 {
 414         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 415
 416         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 417 }
 418
 419 static void init_once(void *foo)
 420 {
 421         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 422         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 423
 424         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 425         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 426         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
 427         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 428 #ifdef CONFIG_SYSFS
 429         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
 430 #endif
 431         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 432         /* Initialize mutex for freeze. */
 433         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 434 }
 435
 436 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
 437 {
 438         list_del_init(&inode->i_devices);
 439         inode->i_bdev = NULL;
 440         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 441 }
 442
 443 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
 444 {
 445         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 446         struct list_head *p;
 447         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
 448         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
 449         end_writeback(inode);
 450         spin_lock(&bdev_lock);
 451         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
 452                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
 453         }
 454         list_del_init(&bdev->bd_list);
 455         spin_unlock(&bdev_lock);
 456 }
 457
 458 static const struct super_operations bdev_sops = {
 459         .statfs = simple_statfs,
 460         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 461         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 462         .drop_inode = generic_delete_inode,
 463         .evict_inode = bdev_evict_inode,
 464 };
 465
 466 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
 467         int flags, const char *dev_name, void *data)
 468 {
 469         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576);
 470 }
 471
 472 static struct file_system_type bd_type = {
 473         .name           = "bdev",
 474         .mount          = bd_mount,
 475         .kill_sb        = kill_anon_super,
 476 };
 477
 478 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 479
 480 void __init bdev_cache_init(void)
 481 {
 482         int err;
 483         struct vfsmount *bd_mnt;
 484
 485         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 486                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 487                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
 488                         init_once);
 489         err = register_filesystem(&bd_type);
 490         if (err)
 491                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 492         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 493         if (IS_ERR(bd_mnt))
 494                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 495         /*
 496          * This vfsmount structure is only used to obtain the
 497          * blockdev_superblock, so tell kmemleak not to report it.
 498          */
 499         kmemleak_not_leak(bd_mnt);
 500         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 501 }
 502
 503 /*
 504  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 505  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 506  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 507  */
 508 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 509 {
 510         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 511 }
 512
 513 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 514 {
 515         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 516 }
 517
 518 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 519 {
 520         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 521         return 0;
 522 }
 523
 524 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 525
 526 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 527 {
 528         struct block_device *bdev;
 529         struct inode *inode;
 530
 531         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 532                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 533
 534         if (!inode)
 535                 return NULL;
 536
 537         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 538
 539         if (inode->i_state & I_NEW) {
 540                 bdev->bd_contains = NULL;
 541                 bdev->bd_inode = inode;
 542                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
 543                 bdev->bd_part_count = 0;
 544                 bdev->bd_invalidated = 0;
 545                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 546                 inode->i_rdev = dev;
 547                 inode->i_bdev = bdev;
 548                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 549                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 550                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 551                 spin_lock(&bdev_lock);
 552                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 553                 spin_unlock(&bdev_lock);
 554                 unlock_new_inode(inode);
 555         }
 556         return bdev;
 557 }
 558
 559 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 560
 561 /**
 562  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 563  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 564  */
 565 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 566 {
 567         ihold(bdev->bd_inode);
 568         return bdev;
 569 }
 570
 571 long nr_blockdev_pages(void)
 572 {
 573         struct block_device *bdev;
 574         long ret = 0;
 575         spin_lock(&bdev_lock);
 576         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
 577                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 578         }
 579         spin_unlock(&bdev_lock);
 580         return ret;
 581 }
 582
 583 void bdput(struct block_device *bdev)
 584 {
 585         iput(bdev->bd_inode);
 586 }
 587
 588 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 589
 590 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 591 {
 592         struct block_device *bdev;
 593
 594         spin_lock(&bdev_lock);
 595         bdev = inode->i_bdev;
 596         if (bdev) {
 597                 ihold(bdev->bd_inode);
 598                 spin_unlock(&bdev_lock);
 599                 return bdev;
 600         }
 601         spin_unlock(&bdev_lock);
 602
 603         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 604         if (bdev) {
 605                 spin_lock(&bdev_lock);
 606                 if (!inode->i_bdev) {
 607                         /*
 608                          * We take an additional reference to bd_inode,
 609                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 610                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 611                          * without igrab().
 612                          */
 613                         ihold(bdev->bd_inode);
 614                         inode->i_bdev = bdev;
 615                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 616                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
 617                 }
 618                 spin_unlock(&bdev_lock);
 619         }
 620         return bdev;
 621 }
 622
 623 /* Call when you free inode */
 624
 625 void bd_forget(struct inode *inode)
 626 {
 627         struct block_device *bdev = NULL;
 628
 629         spin_lock(&bdev_lock);
 630         if (inode->i_bdev) {
 631                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
 632                         bdev = inode->i_bdev;
 633                 __bd_forget(inode);
 634         }
 635         spin_unlock(&bdev_lock);
 636
 637         if (bdev)
 638                 iput(bdev->bd_inode);
 639 }
 640
 641 /**
 642  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
 643  * @bdev: block device of interest
 644  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
 645  * @holder: holder trying to claim @bdev
 646  *
 647  * Test whther @bdev can be claimed by @holder.
 648  *
 649  * CONTEXT:
 650  * spin_lock(&bdev_lock).
 651  *
 652  * RETURNS:
 653  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
 654  */
 655 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
 656                          void *holder)
 657 {
 658         if (bdev->bd_holder == holder)
 659                 return true;     /* already a holder */
 660         else if (bdev->bd_holder != NULL)
 661                 return false;    /* held by someone else */
 662         else if (bdev->bd_contains == bdev)
 663                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
 664
 665         else if (whole->bd_holder == bd_claim)
 666                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
 667         else if (whole->bd_holder != NULL)
 668                 return false;    /* is a partition of a held device */
 669         else
 670                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
 671 }
 672
 673 /**
 674  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
 675  * @bdev: block device of interest
 676  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
 677  * @holder: holder trying to claim @bdev
 678  *
 679  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
 680  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
 681  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
 682  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
 683  *
 684  * CONTEXT:
 685  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
 686  * it multiple times.
 687  *
 688  * RETURNS:
 689  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
 690  */
 691 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
 692                                struct block_device *whole, void *holder)
 693 {
 694 retry:
 695         /* if someone else claimed, fail */
 696         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
 697                 return -EBUSY;
 698
 699         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
 700         if (whole->bd_claiming) {
 701                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
 702                 DEFINE_WAIT(wait);
 703
 704                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 705                 spin_unlock(&bdev_lock);
 706                 schedule();
 707                 finish_wait(wq, &wait);
 708                 spin_lock(&bdev_lock);
 709                 goto retry;
 710         }
 711
 712         /* yay, all mine */
 713         return 0;
 714 }
 715
 716 /**
 717  * bd_start_claiming - start claiming a block device
 718  * @bdev: block device of interest
 719  * @holder: holder trying to claim @bdev
 720  *
 721  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
 722  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
 723  * successful call to this function must be matched with a call to
 724  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
 725  * fail).
 726  *
 727  * This function is used to gain exclusive access to the block device
 728  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
 729  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
 730  * access but may subsequently fail.
 731  *
 732  * CONTEXT:
 733  * Might sleep.
 734  *
 735  * RETURNS:
 736  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
 737  * value on failure.
 738  */
 739 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
 740                                               void *holder)
 741 {
 742         struct gendisk *disk;
 743         struct block_device *whole;
 744         int partno, err;
 745
 746         might_sleep();
 747
 748         /*
 749          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
 750          * and grab the outer block device the hard way.
 751          */
 752         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
 753         if (!disk)
 754                 return ERR_PTR(-ENXIO);
 755
 756         whole = bdget_disk(disk, 0);
 757         module_put(disk->fops->owner);
 758         put_disk(disk);
 759         if (!whole)
 760                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 761
 762         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
 763         spin_lock(&bdev_lock);
 764
 765         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
 766         if (err == 0) {
 767                 whole->bd_claiming = holder;
 768                 spin_unlock(&bdev_lock);
 769                 return whole;
 770         } else {
 771                 spin_unlock(&bdev_lock);
 772                 bdput(whole);
 773                 return ERR_PTR(err);
 774         }
 775 }
 776
 777 /* releases bdev_lock */
 778 static void __bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
 779 {
 780         BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
 781         whole->bd_claiming = NULL;
 782         wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
 783
 784         spin_unlock(&bdev_lock);
 785         bdput(whole);
 786 }
 787
 788 /**
 789  * bd_abort_claiming - abort claiming a block device
 790  * @whole: whole block device returned by bd_start_claiming()
 791  * @holder: holder trying to claim @bdev
 792  *
 793  * Abort a claiming block started by bd_start_claiming().  Note that
 794  * @whole is not the block device to be claimed but the whole device
 795  * returned by bd_start_claiming().
 796  *
 797  * CONTEXT:
 798  * Grabs and releases bdev_lock.
 799  */
 800 static void bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
 801 {
 802         spin_lock(&bdev_lock);
 803         __bd_abort_claiming(whole, holder);             /* releases bdev_lock */
 804 }
 805
 806 /* increment holders when we have a legitimate claim. requires bdev_lock */
 807 static void __bd_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
 808                                         void *holder)
 809 {
 810         /* note that for a whole device bd_holders
 811          * will be incremented twice, and bd_holder will
 812          * be set to bd_claim before being set to holder
 813          */
 814         whole->bd_holders++;
 815         whole->bd_holder = bd_claim;
 816         bdev->bd_holders++;
 817         bdev->bd_holder = holder;
 818 }
 819
 820 /**
 821  * bd_finish_claiming - finish claiming a block device
 822  * @bdev: block device of interest (passed to bd_start_claiming())
 823  * @whole: whole block device returned by bd_start_claiming()
 824  * @holder: holder trying to claim @bdev
 825  *
 826  * Finish a claiming block started by bd_start_claiming().
 827  *
 828  * CONTEXT:
 829  * Grabs and releases bdev_lock.
 830  */
 831 static void bd_finish_claiming(struct block_device *bdev,
 832                                 struct block_device *whole, void *holder)
 833 {
 834         spin_lock(&bdev_lock);
 835         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
 836         __bd_claim(bdev, whole, holder);
 837         __bd_abort_claiming(whole, holder); /* not actually an abort */
 838 }
 839
 840 /**
 841  * bd_claim - claim a block device
 842  * @bdev: block device to claim
 843  * @holder: holder trying to claim @bdev
 844  *
 845  * Try to claim @bdev which must have been opened successfully.
 846  *
 847  * CONTEXT:
 848  * Might sleep.
 849  *
 850  * RETURNS:
 851  * 0 if successful, -EBUSY if @bdev is already claimed.
 852  */
 853 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
 854 {
 855         struct block_device *whole = bdev->bd_contains;
 856         int res;
 857
 858         might_sleep();
 859
 860         spin_lock(&bdev_lock);
 861         res = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
 862         if (res == 0)
 863                 __bd_claim(bdev, whole, holder);
 864         spin_unlock(&bdev_lock);
 865
 866         return res;
 867 }
 868 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
 869
 870 void bd_release(struct block_device *bdev)
 871 {
 872         spin_lock(&bdev_lock);
 873         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
 874                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
 875         if (!--bdev->bd_holders)
 876                 bdev->bd_holder = NULL;
 877         spin_unlock(&bdev_lock);
 878 }
 879
 880 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
 881
 882 #ifdef CONFIG_SYSFS
 883 /*
 884  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
 885  *
 886  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
 887  *     and the kobject has a parent directory,
 888  *     following symlinks are created:
 889  *        o from the kobject to the claimed bdev
 890  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
 891  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
 892  *
 893  *     Example:
 894  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
 895  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
 896  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
 897  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
 898  */
 899
 900 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 901 {
 902         if (!from || !to)
 903                 return 0;
 904         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
 905 }
 906
 907 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 908 {
 909         if (!from || !to)
 910                 return;
 911         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
 912 }
 913
 914 /*
 915  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
 916  * bd_claim_by_kobject.
 917  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
 918  */
 919 struct bd_holder {
 920         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
 921         int count;              /* references from the holder */
 922         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
 923         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
 924         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
 925         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
 926 };
 927
 928 /*
 929  * Get references of related kobjects at once.
 930  * Returns 1 on success. 0 on failure.
 931  *
 932  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
 933  */
 934 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
 935                         struct bd_holder *bo)
 936 {
 937         if (!bdev || !bo)
 938                 return 0;
 939
 940         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
 941         if (!bo->sdir)
 942                 return 0;
 943
 944         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
 945         if (!bo->hdev)
 946                 goto fail_put_sdir;
 947
 948         bo->sdev = kobject_get(&part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
 949         if (!bo->sdev)
 950                 goto fail_put_hdev;
 951
 952         bo->hdir = kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
 953         if (!bo->hdir)
 954                 goto fail_put_sdev;
 955
 956         return 1;
 957
 958 fail_put_sdev:
 959         kobject_put(bo->sdev);
 960 fail_put_hdev:
 961         kobject_put(bo->hdev);
 962 fail_put_sdir:
 963         kobject_put(bo->sdir);
 964
 965         return 0;
 966 }
 967
 968 /* Put references of related kobjects at once. */
 969 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
 970 {
 971         kobject_put(bo->hdir);
 972         kobject_put(bo->sdev);
 973         kobject_put(bo->hdev);
 974         kobject_put(bo->sdir);
 975 }
 976
 977 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
 978 {
 979         struct bd_holder *bo;
 980
 981         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
 982         if (!bo)
 983                 return NULL;
 984
 985         bo->count = 1;
 986         bo->sdir = kobj;
 987
 988         return bo;
 989 }
 990
 991 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
 992 {
 993         kfree(bo);
 994 }
 995
 996 /**
 997  * find_bd_holder - find matching struct bd_holder from the block device
 998  *
 999  * @bdev:       struct block device to be searched
1000  * @bo:         target struct bd_holder
1001  *
1002  * Returns matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list.
1003  * If found, increment the reference count and return the pointer.
1004  * If not found, returns NULL.
1005  */
1006 static struct bd_holder *find_bd_holder(struct block_device *bdev,
1007                                         struct bd_holder *bo)
1008 {
1009         struct bd_holder *tmp;
1010
1011         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list)
1012                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
1013                         tmp->count++;
1014                         return tmp;
1015                 }
1016
1017         return NULL;
1018 }
1019
1020 /**
1021  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
1022  *
1023  * @bdev:       block device to be bd_claimed
1024  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
1025  *
1026  * Add @bo to @bdev->bd_holder_list, create symlinks.
1027  *
1028  * Returns 0 if symlinks are created.
1029  * Returns -ve if something fails.
1030  */
1031 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
1032 {
1033         int err;
1034
1035         if (!bo)
1036                 return -EINVAL;
1037
1038         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
1039                 return -EBUSY;
1040
1041         err = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1042         if (err)
1043                 return err;
1044
1045         err = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1046         if (err) {
1047                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1048                 return err;
1049         }
1050
1051         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
1052         return 0;
1053 }
1054
1055 /**
1056  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
1057  *
1058  * @bdev:       block device to be bd_claimed
1059  * @kobj:       holder's kobject
1060  *
1061  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
1062  * and no other bd_claim() from the same kobject,
1063  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
1064  *
1065  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
1066  * and ready to be freed.
1067  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
1068  * by the same kobject.
1069  */
1070 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
1071                                         struct kobject *kobj)
1072 {
1073         struct bd_holder *bo;
1074
1075         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
1076                 if (bo->sdir == kobj) {
1077                         bo->count--;
1078                         BUG_ON(bo->count < 0);
1079                         if (!bo->count) {
1080                                 list_del(&bo->list);
1081                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1082                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1083                                 bd_holder_release_dirs(bo);
1084                                 return bo;
1085                         }
1086                         break;
1087                 }
1088         }
1089
1090         return NULL;
1091 }
1092
1093 /**
1094  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
1095  *
1096  * @bdev:       block device to be claimed
1097  * @holder:     holder's signature
1098  * @kobj:       holder's kobject
1099  *
1100  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
1101  * the bdev and the holder's kobject.
1102  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
1103  *
1104  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
1105  * Returns errno on failure.
1106  */
1107 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
1108                                 struct kobject *kobj)
1109 {
1110         int err;
1111         struct bd_holder *bo, *found;
1112
1113         if (!kobj)
1114                 return -EINVAL;
1115
1116         bo = alloc_bd_holder(kobj);
1117         if (!bo)
1118                 return -ENOMEM;
1119
1120         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1121
1122         err = bd_claim(bdev, holder);
1123         if (err)
1124                 goto fail;
1125
1126         found = find_bd_holder(bdev, bo);
1127         if (found)
1128                 goto fail;
1129
1130         err = add_bd_holder(bdev, bo);
1131         if (err)
1132                 bd_release(bdev);
1133         else
1134                 bo = NULL;
1135 fail:
1136         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1137         free_bd_holder(bo);
1138         return err;
1139 }
1140
1141 /**
1142  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
1143  *
1144  * @bdev:       block device to be released
1145  * @kobj:       holder's kobject
1146  *
1147  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
1148  */
1149 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
1150                                         struct kobject *kobj)
1151 {
1152         if (!kobj)
1153                 return;
1154
1155         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1156         bd_release(bdev);
1157         free_bd_holder(del_bd_holder(bdev, kobj));
1158         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1159 }
1160
1161 /**
1162  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
1163  *
1164  * @bdev:       block device to be claimed
1165  * @holder:     holder's signature
1166  * @disk:       holder's gendisk
1167  *
1168  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
1169  */
1170 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
1171                         struct gendisk *disk)
1172 {
1173         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
1174 }
1175 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
1176
1177 /**
1178  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
1179  *
1180  * @bdev:       block device to be claimed
1181  * @disk:       holder's gendisk
1182  *
1183  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
1184  */
1185 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1186 {
1187         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
1188         kobject_put(disk->slave_dir);
1189 }
1190 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
1191 #endif
1192
1193 /*
1194  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
1195  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
1196  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
1197  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
1198  * your API.
1199  */
1200 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, fmode_t mode)
1201 {
1202         struct block_device *bdev = bdget(dev);
1203         int err = -ENOMEM;
1204         if (bdev)
1205                 err = blkdev_get(bdev, mode);
1206         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
1207 }
1208
1209 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
1210
1211 /**
1212  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1213  *
1214  * @bdev:      struct block device to be flushed
1215  *
1216  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1217  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1218  * resize.
1219  */
1220 static void flush_disk(struct block_device *bdev)
1221 {
1222         if (__invalidate_device(bdev)) {
1223                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1224
1225                 if (bdev->bd_disk)
1226                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1227                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1228                        "resized disk %s\n", name);
1229         }
1230
1231         if (!bdev->bd_disk)
1232                 return;
1233         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
1234                 bdev->bd_invalidated = 1;
1235 }
1236
1237 /**
1238  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1239  * @disk: struct gendisk to check
1240  * @bdev: struct bdev to adjust.
1241  *
1242  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1243  * and adjusts it if it differs.
1244  */
1245 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1246 {
1247         loff_t disk_size, bdev_size;
1248
1249         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1250         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1251         if (disk_size != bdev_size) {
1252                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1253
1254                 disk_name(disk, 0, name);
1255                 printk(KERN_INFO
1256                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1257                        name, bdev_size, disk_size);
1258                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1259                 flush_disk(bdev);
1260         }
1261 }
1262 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1263
1264 /**
1265  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1266  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1267  *
1268  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1269  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1270  * for all revalidate_disk operations.
1271  */
1272 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1273 {
1274         struct block_device *bdev;
1275         int ret = 0;
1276
1277         if (disk->fops->revalidate_disk)
1278                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1279
1280         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1281         if (!bdev)
1282                 return ret;
1283
1284         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1285         check_disk_size_change(disk, bdev);
1286         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1287         bdput(bdev);
1288         return ret;
1289 }
1290 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1291
1292 /*
1293  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1294  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1295  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1296  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1297  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1298  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1299  * to lose :-)
1300  */
1301 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1302 {
1303         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1304         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1305
1306         if (!bdops->media_changed)
1307                 return 0;
1308         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
1309                 return 0;
1310
1311         flush_disk(bdev);
1312         if (bdops->revalidate_disk)
1313                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1314         return 1;
1315 }
1316
1317 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1318
1319 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1320 {
1321         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1322
1323         bdev->bd_inode->i_size = size;
1324         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1325                 if (size & bsize)
1326                         break;
1327                 bsize <<= 1;
1328         }
1329         bdev->bd_block_size = bsize;
1330         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1331 }
1332 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1333
1334 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1335
1336 /*
1337  * bd_mutex locking:
1338  *
1339  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1340  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1341  */
1342
1343 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1344 {
1345         struct gendisk *disk;
1346         int ret;
1347         int partno;
1348         int perm = 0;
1349
1350         if (mode & FMODE_READ)
1351                 perm |= MAY_READ;
1352         if (mode & FMODE_WRITE)
1353                 perm |= MAY_WRITE;
1354         /*
1355          * hooks: /n/, see "layering violations".
1356          */
1357         if (!for_part) {
1358                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1359                 if (ret != 0) {
1360                         bdput(bdev);
1361                         return ret;
1362                 }
1363         }
1364
1365  restart:
1366
1367         ret = -ENXIO;
1368         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1369         if (!disk)
1370                 goto out;
1371
1372         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1373         if (!bdev->bd_openers) {
1374                 bdev->bd_disk = disk;
1375                 bdev->bd_contains = bdev;
1376                 if (!partno) {
1377                         struct backing_dev_info *bdi;
1378
1379                         ret = -ENXIO;
1380                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1381                         if (!bdev->bd_part)
1382                                 goto out_clear;
1383
1384                         if (disk->fops->open) {
1385                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1386                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1387                                         /* Lost a race with 'disk' being
1388                                          * deleted, try again.
1389                                          * See md.c
1390                                          */
1391                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1392                                         bdev->bd_part = NULL;
1393                                         module_put(disk->fops->owner);
1394                                         put_disk(disk);
1395                                         bdev->bd_disk = NULL;
1396                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1397                                         goto restart;
1398                                 }
1399                                 if (ret)
1400                                         goto out_clear;
1401                         }
1402                         if (!bdev->bd_openers) {
1403                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1404                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1405                                 if (bdi == NULL)
1406                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1407                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1408                         }
1409                         if (bdev->bd_invalidated)
1410                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1411                 } else {
1412                         struct block_device *whole;
1413                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1414                         ret = -ENOMEM;
1415                         if (!whole)
1416                                 goto out_clear;
1417                         BUG_ON(for_part);
1418                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1419                         if (ret)
1420                                 goto out_clear;
1421                         bdev->bd_contains = whole;
1422                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1423                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1424                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1425                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1426                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1427                                 ret = -ENXIO;
1428                                 goto out_clear;
1429                         }
1430                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1431                 }
1432         } else {
1433                 module_put(disk->fops->owner);
1434                 put_disk(disk);
1435                 disk = NULL;
1436                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1437                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1438                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1439                                 if (ret)
1440                                         goto out_unlock_bdev;
1441                         }
1442                         if (bdev->bd_invalidated)
1443                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1444                 }
1445         }
1446         bdev->bd_openers++;
1447         if (for_part)
1448                 bdev->bd_part_count++;
1449         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1450         return 0;
1451
1452  out_clear:
1453         disk_put_part(bdev->bd_part);
1454         bdev->bd_disk = NULL;
1455         bdev->bd_part = NULL;
1456         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1457         if (bdev != bdev->bd_contains)
1458                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1459         bdev->bd_contains = NULL;
1460  out_unlock_bdev:
1461         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1462  out:
1463         if (disk)
1464                 module_put(disk->fops->owner);
1465         put_disk(disk);
1466         bdput(bdev);
1467
1468         return ret;
1469 }
1470
1471 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1472 {
1473         return __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1474 }
1475 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1476
1477 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1478 {
1479         struct block_device *whole = NULL;
1480         struct block_device *bdev;
1481         int res;
1482
1483         /*
1484          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1485          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1486          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1487          * during an unstable branch.
1488          */
1489         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1490
1491         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1492                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1493         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1494                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1495         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1496                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1497
1498         bdev = bd_acquire(inode);
1499         if (bdev == NULL)
1500                 return -ENOMEM;
1501
1502         if (filp->f_mode & FMODE_EXCL) {
1503                 whole = bd_start_claiming(bdev, filp);
1504                 if (IS_ERR(whole)) {
1505                         bdput(bdev);
1506                         return PTR_ERR(whole);
1507                 }
1508         }
1509
1510         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1511
1512         res = blkdev_get(bdev, filp->f_mode);
1513
1514         if (whole) {
1515                 if (res == 0)
1516                         bd_finish_claiming(bdev, whole, filp);
1517                 else
1518                         bd_abort_claiming(whole, filp);
1519         }
1520
1521         return res;
1522 }
1523
1524 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1525 {
1526         int ret = 0;
1527         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1528         struct block_device *victim = NULL;
1529
1530         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1531         if (for_part)
1532                 bdev->bd_part_count--;
1533
1534         if (!--bdev->bd_openers) {
1535                 sync_blockdev(bdev);
1536                 kill_bdev(bdev);
1537         }
1538         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1539                 if (disk->fops->release)
1540                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1541         }
1542         if (!bdev->bd_openers) {
1543                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1544
1545                 put_disk(disk);
1546                 module_put(owner);
1547                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1548                 bdev->bd_part = NULL;
1549                 bdev->bd_disk = NULL;
1550                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1551                                         &default_backing_dev_info);
1552                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1553                         victim = bdev->bd_contains;
1554                 bdev->bd_contains = NULL;
1555         }
1556         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1557         bdput(bdev);
1558         if (victim)
1559                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1560         return ret;
1561 }
1562
1563 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1564 {
1565         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1566 }
1567 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1568
1569 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1570 {
1571         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1572         if (bdev->bd_holder == filp)
1573                 bd_release(bdev);
1574         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1575 }
1576
1577 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1578 {
1579         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1580         fmode_t mode = file->f_mode;
1581
1582         /*
1583          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1584          * to updated it before every ioctl.
1585          */
1586         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1587                 mode |= FMODE_NDELAY;
1588         else
1589                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1590
1591         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1596  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1597  *
1598  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1599  * use.
1600  */
1601 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1602                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1603 {
1604         struct file *file = iocb->ki_filp;
1605         ssize_t ret;
1606
1607         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1608
1609         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1610         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1611                 ssize_t err;
1612
1613                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1614                 if (err < 0 && ret > 0)
1615                         ret = err;
1616         }
1617         return ret;
1618 }
1619 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1620
1621 /*
1622  * Try to release a page associated with block device when the system
1623  * is under memory pressure.
1624  */
1625 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1626 {
1627         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1628
1629         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1630                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1631
1632         return try_to_free_buffers(page);
1633 }
1634
1635 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1636         .readpage       = blkdev_readpage,
1637         .writepage      = blkdev_writepage,
1638         .sync_page      = block_sync_page,
1639         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1640         .write_end      = blkdev_write_end,
1641         .writepages     = generic_writepages,
1642         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1643         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1644 };
1645
1646 const struct file_operations def_blk_fops = {
1647         .open           = blkdev_open,
1648         .release        = blkdev_close,
1649         .llseek         = block_llseek,
1650         .read           = do_sync_read,
1651         .write          = do_sync_write,
1652         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1653         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1654         .mmap           = generic_file_mmap,
1655         .fsync          = blkdev_fsync,
1656         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1657 #ifdef CONFIG_COMPAT
1658         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1659 #endif
1660         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1661         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1662 };
1663
1664 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1665 {
1666         int res;
1667         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1668         set_fs(KERNEL_DS);
1669         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1670         set_fs(old_fs);
1671         return res;
1672 }
1673
1674 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1675
1676 /**
1677  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1678  * @pathname:   special file representing the block device
1679  *
1680  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1681  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1682  * otherwise.
1683  */
1684 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1685 {
1686         struct block_device *bdev;
1687         struct inode *inode;
1688         struct path path;
1689         int error;
1690
1691         if (!pathname || !*pathname)
1692                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1693
1694         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1695         if (error)
1696                 return ERR_PTR(error);
1697
1698         inode = path.dentry->d_inode;
1699         error = -ENOTBLK;
1700         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1701                 goto fail;
1702         error = -EACCES;
1703         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1704                 goto fail;
1705         error = -ENOMEM;
1706         bdev = bd_acquire(inode);
1707         if (!bdev)
1708                 goto fail;
1709 out:
1710         path_put(&path);
1711         return bdev;
1712 fail:
1713         bdev = ERR_PTR(error);
1714         goto out;
1715 }
1716 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1717
1718 /**
1719  * open_bdev_exclusive  -  open a block device by name and set it up for use
1720  *
1721  * @path:       special file representing the block device
1722  * @mode:       FMODE_... combination to pass be used
1723  * @holder:     owner for exclusion
1724  *
1725  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1726  * for the @holder.
1727  */
1728 struct block_device *open_bdev_exclusive(const char *path, fmode_t mode, void *holder)
1729 {
1730         struct block_device *bdev, *whole;
1731         int error;
1732
1733         bdev = lookup_bdev(path);
1734         if (IS_ERR(bdev))
1735                 return bdev;
1736
1737         whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1738         if (IS_ERR(whole)) {
1739                 bdput(bdev);
1740                 return whole;
1741         }
1742
1743         error = blkdev_get(bdev, mode);
1744         if (error)
1745                 goto out_abort_claiming;
1746
1747         error = -EACCES;
1748         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev))
1749                 goto out_blkdev_put;
1750
1751         bd_finish_claiming(bdev, whole, holder);
1752         return bdev;
1753
1754 out_blkdev_put:
1755         blkdev_put(bdev, mode);
1756 out_abort_claiming:
1757         bd_abort_claiming(whole, holder);
1758         return ERR_PTR(error);
1759 }
1760
1761 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_exclusive);
1762
1763 /**
1764  * close_bdev_exclusive  -  close a blockdevice opened by open_bdev_exclusive()
1765  *
1766  * @bdev:       blockdevice to close
1767  * @mode:       mode, must match that used to open.
1768  *
1769  * This is the counterpart to open_bdev_exclusive().
1770  */
1771 void close_bdev_exclusive(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1772 {
1773         bd_release(bdev);
1774         blkdev_put(bdev, mode);
1775 }
1776
1777 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_exclusive);
1778
1779 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1780 {
1781         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1782         int res = 0;
1783
1784         if (sb) {
1785                 /*
1786                  * no need to lock the super, get_super holds the
1787                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1788                  * under us (->put_super runs with the write lock
1789                  * hold).
1790                  */
1791                 shrink_dcache_sb(sb);
1792                 res = invalidate_inodes(sb);
1793                 drop_super(sb);
1794         }
1795         invalidate_bdev(bdev);
1796         return res;
1797 }
1798 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);