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