05a021638b11b4ca9d230eaa946cd43e7dabfd2a
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / fs / super.c
1 /*
2  *  linux/fs/super.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  super.c contains code to handle: - mount structures
7  *                                   - super-block tables
8  *                                   - filesystem drivers list
9  *                                   - mount system call
10  *                                   - umount system call
11  *                                   - ustat system call
12  *
13  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
14  *
15  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
16  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
17  *  Added options to /proc/mounts:
18  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
19  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
20  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
21  */
22
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/blkdev.h>
26 #include <linux/mount.h>
27 #include <linux/security.h>
28 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
29 #include <linux/idr.h>
30 #include <linux/mutex.h>
31 #include <linux/backing-dev.h>
32 #include <linux/rculist_bl.h>
33 #include <linux/cleancache.h>
34 #include <linux/fsnotify.h>
35 #include <linux/lockdep.h>
36 #include "internal.h"
37
38
39 static LIST_HEAD(super_blocks);
40 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
41
42 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
43         "sb_writers",
44         "sb_pagefaults",
45         "sb_internal",
46 };
47
48 /*
49  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
50  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
51  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
52  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
53  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
54  */
55 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
56                                       struct shrink_control *sc)
57 {
58         struct super_block *sb;
59         long    fs_objects = 0;
60         long    total_objects;
61         long    freed = 0;
62         long    dentries;
63         long    inodes;
64
65         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
66
67         /*
68          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
69          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
70          */
71         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
72                 return SHRINK_STOP;
73
74         if (!grab_super_passive(sb))
75                 return SHRINK_STOP;
76
77         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
78                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc->nid);
79
80         inodes = list_lru_count_node(&sb->s_inode_lru, sc->nid);
81         dentries = list_lru_count_node(&sb->s_dentry_lru, sc->nid);
82         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
83         if (!total_objects)
84                 total_objects = 1;
85
86         /* proportion the scan between the caches */
87         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
88         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
89
90         /*
91          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
92          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
93          */
94         freed = prune_dcache_sb(sb, dentries, sc->nid);
95         freed += prune_icache_sb(sb, inodes, sc->nid);
96
97         if (fs_objects) {
98                 fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects,
99                                                                 total_objects);
100                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, fs_objects,
101                                                        sc->nid);
102         }
103
104         drop_super(sb);
105         return freed;
106 }
107
108 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
109                                        struct shrink_control *sc)
110 {
111         struct super_block *sb;
112         long    total_objects = 0;
113
114         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
115
116         /*
117          * Don't call grab_super_passive as it is a potential
118          * scalability bottleneck. The counts could get updated
119          * between super_cache_count and super_cache_scan anyway.
120          * Call to super_cache_count with shrinker_rwsem held
121          * ensures the safety of call to list_lru_count_node() and
122          * s_op->nr_cached_objects().
123          */
124         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
125                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb,
126                                                  sc->nid);
127
128         total_objects += list_lru_count_node(&sb->s_dentry_lru,
129                                                  sc->nid);
130         total_objects += list_lru_count_node(&sb->s_inode_lru,
131                                                  sc->nid);
132
133         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
134         return total_objects;
135 }
136
137 /**
138  *      destroy_super   -       frees a superblock
139  *      @s: superblock to free
140  *
141  *      Frees a superblock.
142  */
143 static void destroy_super(struct super_block *s)
144 {
145         int i;
146         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
147         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
148         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
149                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
150         security_sb_free(s);
151         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
152         kfree(s->s_subtype);
153         kfree(s->s_options);
154         kfree_rcu(s, rcu);
155 }
156
157 /**
158  *      alloc_super     -       create new superblock
159  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
160  *      @flags: the mount flags
161  *
162  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
163  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
164  */
165 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
166 {
167         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
168         static const struct super_operations default_op;
169         int i;
170
171         if (!s)
172                 return NULL;
173
174         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
175
176         if (security_sb_alloc(s))
177                 goto fail;
178
179         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
180                 if (percpu_counter_init(&s->s_writers.counter[i], 0,
181                                         GFP_KERNEL) < 0)
182                         goto fail;
183                 lockdep_init_map(&s->s_writers.lock_map[i], sb_writers_name[i],
184                                  &type->s_writers_key[i], 0);
185         }
186         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait);
187         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
188         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
189         s->s_flags = flags;
190         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
191         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
192         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
193
194         if (list_lru_init(&s->s_dentry_lru))
195                 goto fail;
196         if (list_lru_init(&s->s_inode_lru))
197                 goto fail;
198
199         init_rwsem(&s->s_umount);
200         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
201         /*
202          * sget() can have s_umount recursion.
203          *
204          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
205          * one (this one), and tries again to find a suitable old
206          * one.
207          *
208          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
209          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
210          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
211          * risk of deadlocks.
212          *
213          * Annotate this by putting this lock in a different
214          * subclass.
215          */
216         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
217         s->s_count = 1;
218         atomic_set(&s->s_active, 1);
219         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
220         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
221         mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
222         mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
223         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
224         s->s_op = &default_op;
225         s->s_time_gran = 1000000000;
226         s->cleancache_poolid = -1;
227
228         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
229         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
230         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
231         s->s_shrink.batch = 1024;
232         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
233         return s;
234
235 fail:
236         destroy_super(s);
237         return NULL;
238 }
239
240 /* Superblock refcounting  */
241
242 /*
243  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
244  */
245 static void __put_super(struct super_block *sb)
246 {
247         if (!--sb->s_count) {
248                 list_del_init(&sb->s_list);
249                 destroy_super(sb);
250         }
251 }
252
253 /**
254  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
255  *      @sb: superblock in question
256  *
257  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
258  *      references left.
259  */
260 static void put_super(struct super_block *sb)
261 {
262         spin_lock(&sb_lock);
263         __put_super(sb);
264         spin_unlock(&sb_lock);
265 }
266
267
268 /**
269  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
270  *      @s: superblock to deactivate
271  *
272  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
273  *      one if there is no other active references left.  In that case we
274  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
275  *      had just acquired.
276  *
277  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
278  */
279 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
280 {
281         struct file_system_type *fs = s->s_type;
282         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
283                 cleancache_invalidate_fs(s);
284                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
285                 fs->kill_sb(s);
286
287                 put_filesystem(fs);
288                 put_super(s);
289         } else {
290                 up_write(&s->s_umount);
291         }
292 }
293
294 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
295
296 /**
297  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
298  *      @s: superblock to deactivate
299  *
300  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
301  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
302  *      lock will be acquired prior to that.
303  */
304 void deactivate_super(struct super_block *s)
305 {
306         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
307                 down_write(&s->s_umount);
308                 deactivate_locked_super(s);
309         }
310 }
311
312 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
313
314 /**
315  *      grab_super - acquire an active reference
316  *      @s: reference we are trying to make active
317  *
318  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
319  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
320  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
321  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
322  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
323  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
324  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
325  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
326  */
327 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
328 {
329         s->s_count++;
330         spin_unlock(&sb_lock);
331         down_write(&s->s_umount);
332         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
333                 put_super(s);
334                 return 1;
335         }
336         up_write(&s->s_umount);
337         put_super(s);
338         return 0;
339 }
340
341 /*
342  *      grab_super_passive - acquire a passive reference
343  *      @sb: reference we are trying to grab
344  *
345  *      Tries to acquire a passive reference. This is used in places where we
346  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
347  *      superblock does not go away while we are working on it. It returns
348  *      false if a reference was not gained, and returns true with the s_umount
349  *      lock held in read mode if a reference is gained. On successful return,
350  *      the caller must drop the s_umount lock and the passive reference when
351  *      done.
352  */
353 bool grab_super_passive(struct super_block *sb)
354 {
355         spin_lock(&sb_lock);
356         if (hlist_unhashed(&sb->s_instances)) {
357                 spin_unlock(&sb_lock);
358                 return false;
359         }
360
361         sb->s_count++;
362         spin_unlock(&sb_lock);
363
364         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
365                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
366                         return true;
367                 up_read(&sb->s_umount);
368         }
369
370         put_super(sb);
371         return false;
372 }
373
374 /**
375  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
376  *      @sb: superblock to kill
377  *
378  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
379  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
380  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
381  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
382  *      taken care of and do not need specific handling.
383  *
384  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
385  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
386  *      change the attachments of dentries to inodes.
387  */
388 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
389 {
390         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
391
392         if (sb->s_root) {
393                 shrink_dcache_for_umount(sb);
394                 sync_filesystem(sb);
395                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
396
397                 fsnotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
398
399                 evict_inodes(sb);
400
401                 if (sb->s_dio_done_wq) {
402                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
403                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
404                 }
405
406                 if (sop->put_super)
407                         sop->put_super(sb);
408
409                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
410                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
411                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
412                            sb->s_id);
413                 }
414         }
415         spin_lock(&sb_lock);
416         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
417         hlist_del_init(&sb->s_instances);
418         spin_unlock(&sb_lock);
419         up_write(&sb->s_umount);
420 }
421
422 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
423
424 /**
425  *      sget    -       find or create a superblock
426  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
427  *      @test:  comparison callback
428  *      @set:   setup callback
429  *      @flags: mount flags
430  *      @data:  argument to each of them
431  */
432 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
433                         int (*test)(struct super_block *,void *),
434                         int (*set)(struct super_block *,void *),
435                         int flags,
436                         void *data)
437 {
438         struct super_block *s = NULL;
439         struct super_block *old;
440         int err;
441
442 retry:
443         spin_lock(&sb_lock);
444         if (test) {
445                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
446                         if (!test(old, data))
447                                 continue;
448                         if (!grab_super(old))
449                                 goto retry;
450                         if (s) {
451                                 up_write(&s->s_umount);
452                                 destroy_super(s);
453                                 s = NULL;
454                         }
455                         return old;
456                 }
457         }
458         if (!s) {
459                 spin_unlock(&sb_lock);
460                 s = alloc_super(type, flags);
461                 if (!s)
462                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
463                 goto retry;
464         }
465                 
466         err = set(s, data);
467         if (err) {
468                 spin_unlock(&sb_lock);
469                 up_write(&s->s_umount);
470                 destroy_super(s);
471                 return ERR_PTR(err);
472         }
473         s->s_type = type;
474         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
475         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
476         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
477         spin_unlock(&sb_lock);
478         get_filesystem(type);
479         register_shrinker(&s->s_shrink);
480         return s;
481 }
482
483 EXPORT_SYMBOL(sget);
484
485 void drop_super(struct super_block *sb)
486 {
487         up_read(&sb->s_umount);
488         put_super(sb);
489 }
490
491 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
492
493 /**
494  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
495  *      @f: function to call
496  *      @arg: argument to pass to it
497  *
498  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
499  *      locked superblock and given argument.
500  */
501 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
502 {
503         struct super_block *sb, *p = NULL;
504
505         spin_lock(&sb_lock);
506         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
507                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
508                         continue;
509                 sb->s_count++;
510                 spin_unlock(&sb_lock);
511
512                 down_read(&sb->s_umount);
513                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
514                         f(sb, arg);
515                 up_read(&sb->s_umount);
516
517                 spin_lock(&sb_lock);
518                 if (p)
519                         __put_super(p);
520                 p = sb;
521         }
522         if (p)
523                 __put_super(p);
524         spin_unlock(&sb_lock);
525 }
526
527 /**
528  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
529  *      @type: fs type
530  *      @f: function to call
531  *      @arg: argument to pass to it
532  *
533  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
534  *      locked superblock and given argument.
535  */
536 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
537         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
538 {
539         struct super_block *sb, *p = NULL;
540
541         spin_lock(&sb_lock);
542         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
543                 sb->s_count++;
544                 spin_unlock(&sb_lock);
545
546                 down_read(&sb->s_umount);
547                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
548                         f(sb, arg);
549                 up_read(&sb->s_umount);
550
551                 spin_lock(&sb_lock);
552                 if (p)
553                         __put_super(p);
554                 p = sb;
555         }
556         if (p)
557                 __put_super(p);
558         spin_unlock(&sb_lock);
559 }
560
561 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
562
563 /**
564  *      get_super - get the superblock of a device
565  *      @bdev: device to get the superblock for
566  *      
567  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
568  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
569  */
570
571 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
572 {
573         struct super_block *sb;
574
575         if (!bdev)
576                 return NULL;
577
578         spin_lock(&sb_lock);
579 rescan:
580         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
581                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
582                         continue;
583                 if (sb->s_bdev == bdev) {
584                         sb->s_count++;
585                         spin_unlock(&sb_lock);
586                         down_read(&sb->s_umount);
587                         /* still alive? */
588                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
589                                 return sb;
590                         up_read(&sb->s_umount);
591                         /* nope, got unmounted */
592                         spin_lock(&sb_lock);
593                         __put_super(sb);
594                         goto rescan;
595                 }
596         }
597         spin_unlock(&sb_lock);
598         return NULL;
599 }
600
601 EXPORT_SYMBOL(get_super);
602
603 /**
604  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
605  *      @bdev: device to get the superblock for
606  *
607  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
608  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
609  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
610  *      is found.
611  */
612 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
613 {
614         while (1) {
615                 struct super_block *s = get_super(bdev);
616                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
617                         return s;
618                 up_read(&s->s_umount);
619                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
620                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
621                 put_super(s);
622         }
623 }
624 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
625
626 /**
627  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
628  * @bdev: device to get the superblock for
629  *
630  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
631  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
632  * reference or %NULL if none was found.
633  */
634 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
635 {
636         struct super_block *sb;
637
638         if (!bdev)
639                 return NULL;
640
641 restart:
642         spin_lock(&sb_lock);
643         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
644                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
645                         continue;
646                 if (sb->s_bdev == bdev) {
647                         if (!grab_super(sb))
648                                 goto restart;
649                         up_write(&sb->s_umount);
650                         return sb;
651                 }
652         }
653         spin_unlock(&sb_lock);
654         return NULL;
655 }
656  
657 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
658 {
659         struct super_block *sb;
660
661         spin_lock(&sb_lock);
662 rescan:
663         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
664                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
665                         continue;
666                 if (sb->s_dev ==  dev) {
667                         sb->s_count++;
668                         spin_unlock(&sb_lock);
669                         down_read(&sb->s_umount);
670                         /* still alive? */
671                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
672                                 return sb;
673                         up_read(&sb->s_umount);
674                         /* nope, got unmounted */
675                         spin_lock(&sb_lock);
676                         __put_super(sb);
677                         goto rescan;
678                 }
679         }
680         spin_unlock(&sb_lock);
681         return NULL;
682 }
683
684 /**
685  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
686  *      @sb:    superblock in question
687  *      @flags: numeric part of options
688  *      @data:  the rest of options
689  *      @force: whether or not to force the change
690  *
691  *      Alters the mount options of a mounted file system.
692  */
693 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
694 {
695         int retval;
696         int remount_ro;
697
698         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
699                 return -EBUSY;
700
701 #ifdef CONFIG_BLOCK
702         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
703                 return -EACCES;
704 #endif
705
706         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
707
708         if (remount_ro) {
709                 if (sb->s_pins.first) {
710                         up_write(&sb->s_umount);
711                         sb_pin_kill(sb);
712                         down_write(&sb->s_umount);
713                         if (!sb->s_root)
714                                 return 0;
715                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
716                                 return -EBUSY;
717                         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
718                 }
719         }
720         shrink_dcache_sb(sb);
721
722         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
723            make sure there are no rw files opened */
724         if (remount_ro) {
725                 if (force) {
726                         sb->s_readonly_remount = 1;
727                         smp_wmb();
728                 } else {
729                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
730                         if (retval)
731                                 return retval;
732                 }
733         }
734
735         if (sb->s_op->remount_fs) {
736                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
737                 if (retval) {
738                         if (!force)
739                                 goto cancel_readonly;
740                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
741                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
742                              sb->s_type->name, retval);
743                 }
744         }
745         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
746         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
747         smp_wmb();
748         sb->s_readonly_remount = 0;
749
750         /*
751          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
752          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
753          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
754          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
755          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
756          * effort at coherency.
757          */
758         if (remount_ro && sb->s_bdev)
759                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
760         return 0;
761
762 cancel_readonly:
763         sb->s_readonly_remount = 0;
764         return retval;
765 }
766
767 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
768 {
769         struct super_block *sb, *p = NULL;
770
771         spin_lock(&sb_lock);
772         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
773                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
774                         continue;
775                 sb->s_count++;
776                 spin_unlock(&sb_lock);
777                 down_write(&sb->s_umount);
778                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
779                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
780                         /*
781                          * What lock protects sb->s_flags??
782                          */
783                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
784                 }
785                 up_write(&sb->s_umount);
786                 spin_lock(&sb_lock);
787                 if (p)
788                         __put_super(p);
789                 p = sb;
790         }
791         if (p)
792                 __put_super(p);
793         spin_unlock(&sb_lock);
794         kfree(work);
795         printk("Emergency Remount complete\n");
796 }
797
798 void emergency_remount(void)
799 {
800         struct work_struct *work;
801
802         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
803         if (work) {
804                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
805                 schedule_work(work);
806         }
807 }
808
809 /*
810  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
811  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
812  */
813
814 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
815 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
816 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
817  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
818  */
819 static int unnamed_dev_start = 1;
820
821 int get_anon_bdev(dev_t *p)
822 {
823         int dev;
824         int error;
825
826  retry:
827         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
828                 return -ENOMEM;
829         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
830         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
831         if (!error)
832                 unnamed_dev_start = dev + 1;
833         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
834         if (error == -EAGAIN)
835                 /* We raced and lost with another CPU. */
836                 goto retry;
837         else if (error)
838                 return -EAGAIN;
839
840         if (dev == (1 << MINORBITS)) {
841                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
842                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
843                 if (unnamed_dev_start > dev)
844                         unnamed_dev_start = dev;
845                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
846                 return -EMFILE;
847         }
848         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
849         return 0;
850 }
851 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
852
853 void free_anon_bdev(dev_t dev)
854 {
855         int slot = MINOR(dev);
856         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
857         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
858         if (slot < unnamed_dev_start)
859                 unnamed_dev_start = slot;
860         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
861 }
862 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
863
864 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
865 {
866         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
867 }
868
869 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
870
871 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
872 {
873         dev_t dev = sb->s_dev;
874         generic_shutdown_super(sb);
875         free_anon_bdev(dev);
876 }
877
878 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
879
880 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
881 {
882         if (sb->s_root)
883                 d_genocide(sb->s_root);
884         kill_anon_super(sb);
885 }
886
887 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
888
889 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
890 {
891         return sb->s_fs_info == data;
892 }
893
894 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
895 {
896         sb->s_fs_info = data;
897         return set_anon_super(sb, NULL);
898 }
899
900 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
901         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
902 {
903         struct super_block *sb;
904
905         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
906         if (IS_ERR(sb))
907                 return ERR_CAST(sb);
908
909         if (!sb->s_root) {
910                 int err;
911                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
912                 if (err) {
913                         deactivate_locked_super(sb);
914                         return ERR_PTR(err);
915                 }
916
917                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
918         }
919
920         return dget(sb->s_root);
921 }
922
923 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
924
925 #ifdef CONFIG_BLOCK
926 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
927 {
928         s->s_bdev = data;
929         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
930
931         /*
932          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
933          * overwrite this in ->fill_super()
934          */
935         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
936         return 0;
937 }
938
939 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
940 {
941         return (void *)s->s_bdev == data;
942 }
943
944 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
945         int flags, const char *dev_name, void *data,
946         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
947 {
948         struct block_device *bdev;
949         struct super_block *s;
950         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
951         int error = 0;
952
953         if (!(flags & MS_RDONLY))
954                 mode |= FMODE_WRITE;
955
956         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
957         if (IS_ERR(bdev))
958                 return ERR_CAST(bdev);
959
960         /*
961          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
962          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
963          * while we are mounting
964          */
965         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
966         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
967                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
968                 error = -EBUSY;
969                 goto error_bdev;
970         }
971         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
972                  bdev);
973         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
974         if (IS_ERR(s))
975                 goto error_s;
976
977         if (s->s_root) {
978                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
979                         deactivate_locked_super(s);
980                         error = -EBUSY;
981                         goto error_bdev;
982                 }
983
984                 /*
985                  * s_umount nests inside bd_mutex during
986                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
987                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
988                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
989                  * holding an active reference.
990                  */
991                 up_write(&s->s_umount);
992                 blkdev_put(bdev, mode);
993                 down_write(&s->s_umount);
994         } else {
995                 char b[BDEVNAME_SIZE];
996
997                 s->s_mode = mode;
998                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
999                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1000                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1001                 if (error) {
1002                         deactivate_locked_super(s);
1003                         goto error;
1004                 }
1005
1006                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1007                 bdev->bd_super = s;
1008         }
1009
1010         return dget(s->s_root);
1011
1012 error_s:
1013         error = PTR_ERR(s);
1014 error_bdev:
1015         blkdev_put(bdev, mode);
1016 error:
1017         return ERR_PTR(error);
1018 }
1019 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1020
1021 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1022 {
1023         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1024         fmode_t mode = sb->s_mode;
1025
1026         bdev->bd_super = NULL;
1027         generic_shutdown_super(sb);
1028         sync_blockdev(bdev);
1029         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1030         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1031 }
1032
1033 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1034 #endif
1035
1036 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1037         int flags, void *data,
1038         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1039 {
1040         int error;
1041         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1042
1043         if (IS_ERR(s))
1044                 return ERR_CAST(s);
1045
1046         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1047         if (error) {
1048                 deactivate_locked_super(s);
1049                 return ERR_PTR(error);
1050         }
1051         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1052         return dget(s->s_root);
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1055
1056 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1057 {
1058         return 1;
1059 }
1060
1061 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1062         int flags, void *data,
1063         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1064 {
1065         struct super_block *s;
1066         int error;
1067
1068         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1069         if (IS_ERR(s))
1070                 return ERR_CAST(s);
1071         if (!s->s_root) {
1072                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1073                 if (error) {
1074                         deactivate_locked_super(s);
1075                         return ERR_PTR(error);
1076                 }
1077                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1078         } else {
1079                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1080         }
1081         return dget(s->s_root);
1082 }
1083 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1084
1085 struct dentry *
1086 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1087 {
1088         struct dentry *root;
1089         struct super_block *sb;
1090         char *secdata = NULL;
1091         int error = -ENOMEM;
1092
1093         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1094                 secdata = alloc_secdata();
1095                 if (!secdata)
1096                         goto out;
1097
1098                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1099                 if (error)
1100                         goto out_free_secdata;
1101         }
1102
1103         root = type->mount(type, flags, name, data);
1104         if (IS_ERR(root)) {
1105                 error = PTR_ERR(root);
1106                 goto out_free_secdata;
1107         }
1108         sb = root->d_sb;
1109         BUG_ON(!sb);
1110         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1111         sb->s_flags |= MS_BORN;
1112
1113         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1114         if (error)
1115                 goto out_sb;
1116
1117         /*
1118          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1119          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1120          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1121          * violate this rule.
1122          */
1123         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1124                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1125
1126         up_write(&sb->s_umount);
1127         free_secdata(secdata);
1128         return root;
1129 out_sb:
1130         dput(root);
1131         deactivate_locked_super(sb);
1132 out_free_secdata:
1133         free_secdata(secdata);
1134 out:
1135         return ERR_PTR(error);
1136 }
1137
1138 /*
1139  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1140  * instead.
1141  */
1142 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1143 {
1144         percpu_counter_dec(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1145         /*
1146          * Make sure s_writers are updated before we wake up waiters in
1147          * freeze_super().
1148          */
1149         smp_mb();
1150         if (waitqueue_active(&sb->s_writers.wait))
1151                 wake_up(&sb->s_writers.wait);
1152         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _RET_IP_);
1153 }
1154 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1155
1156 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1157 /*
1158  * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing but
1159  * it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze protection
1160  * works as getting a read lock but there are subtle problems. XFS for example
1161  * gets freeze protection on internal level twice in some cases, which is OK
1162  * only because we already hold a freeze protection also on higher level. Due
1163  * to these cases we have to tell lockdep we are doing trylock when we
1164  * already hold a freeze protection for a higher freeze level.
1165  */
1166 static void acquire_freeze_lock(struct super_block *sb, int level, bool trylock,
1167                                 unsigned long ip)
1168 {
1169         int i;
1170
1171         if (!trylock) {
1172                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1173                         if (lock_is_held(&sb->s_writers.lock_map[i])) {
1174                                 trylock = true;
1175                                 break;
1176                         }
1177         }
1178         rwsem_acquire_read(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, trylock, ip);
1179 }
1180 #endif
1181
1182 /*
1183  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1184  * instead.
1185  */
1186 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1187 {
1188 retry:
1189         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1190                 if (!wait)
1191                         return 0;
1192                 wait_event(sb->s_writers.wait_unfrozen,
1193                            sb->s_writers.frozen < level);
1194         }
1195
1196 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1197         acquire_freeze_lock(sb, level, !wait, _RET_IP_);
1198 #endif
1199         percpu_counter_inc(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1200         /*
1201          * Make sure counter is updated before we check for frozen.
1202          * freeze_super() first sets frozen and then checks the counter.
1203          */
1204         smp_mb();
1205         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1206                 __sb_end_write(sb, level);
1207                 goto retry;
1208         }
1209         return 1;
1210 }
1211 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1212
1213 /**
1214  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1215  * @sb: the super for which we wait
1216  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1217  *
1218  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1219  * system. Caller of this function should make sure there can be no new writers
1220  * of type @level before calling this function. Otherwise this function can
1221  * livelock.
1222  */
1223 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1224 {
1225         s64 writers;
1226
1227         /*
1228          * We just cycle-through lockdep here so that it does not complain
1229          * about returning with lock to userspace
1230          */
1231         rwsem_acquire(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, 0, _THIS_IP_);
1232         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _THIS_IP_);
1233
1234         do {
1235                 DEFINE_WAIT(wait);
1236
1237                 /*
1238                  * We use a barrier in prepare_to_wait() to separate setting
1239                  * of frozen and checking of the counter
1240                  */
1241                 prepare_to_wait(&sb->s_writers.wait, &wait,
1242                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1243
1244                 writers = percpu_counter_sum(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1245                 if (writers)
1246                         schedule();
1247
1248                 finish_wait(&sb->s_writers.wait, &wait);
1249         } while (writers);
1250 }
1251
1252 /**
1253  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1254  * @sb: the super to lock
1255  *
1256  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1257  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1258  * -EBUSY.
1259  *
1260  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1261  *
1262  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1263  *
1264  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1265  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1266  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1267  *
1268  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1269  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1270  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1271  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1272  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1273  * sync is running).
1274  *
1275  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1276  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1277  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1278  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1279  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1280  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1281  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1282  *
1283  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1284  */
1285 int freeze_super(struct super_block *sb)
1286 {
1287         int ret;
1288
1289         atomic_inc(&sb->s_active);
1290         down_write(&sb->s_umount);
1291         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1292                 deactivate_locked_super(sb);
1293                 return -EBUSY;
1294         }
1295
1296         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1297                 up_write(&sb->s_umount);
1298                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1299         }
1300
1301         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1302                 /* Nothing to do really... */
1303                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1304                 up_write(&sb->s_umount);
1305                 return 0;
1306         }
1307
1308         /* From now on, no new normal writers can start */
1309         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1310         smp_wmb();
1311
1312         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1313         up_write(&sb->s_umount);
1314
1315         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1316
1317         /* Now we go and block page faults... */
1318         down_write(&sb->s_umount);
1319         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1320         smp_wmb();
1321
1322         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1323
1324         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1325         sync_filesystem(sb);
1326
1327         /* Now wait for internal filesystem counter */
1328         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1329         smp_wmb();
1330         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1331
1332         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1333                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1334                 if (ret) {
1335                         printk(KERN_ERR
1336                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1337                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1338                         smp_wmb();
1339                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1340                         deactivate_locked_super(sb);
1341                         return ret;
1342                 }
1343         }
1344         /*
1345          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1346          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1347          */
1348         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1349         up_write(&sb->s_umount);
1350         return 0;
1351 }
1352 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1353
1354 /**
1355  * thaw_super -- unlock filesystem
1356  * @sb: the super to thaw
1357  *
1358  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1359  */
1360 int thaw_super(struct super_block *sb)
1361 {
1362         int error;
1363
1364         down_write(&sb->s_umount);
1365         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1366                 up_write(&sb->s_umount);
1367                 return -EINVAL;
1368         }
1369
1370         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
1371                 goto out;
1372
1373         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1374                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1375                 if (error) {
1376                         printk(KERN_ERR
1377                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1378                         up_write(&sb->s_umount);
1379                         return error;
1380                 }
1381         }
1382
1383 out:
1384         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1385         smp_wmb();
1386         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1387         deactivate_locked_super(sb);
1388
1389         return 0;
1390 }
1391 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);