Merge tag 'dm-3.15-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/device...
[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/acct.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include "internal.h"
38
39
40 LIST_HEAD(super_blocks);
41 DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
42
43 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
44         "sb_writers",
45         "sb_pagefaults",
46         "sb_internal",
47 };
48
49 /*
50  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
51  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
52  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
53  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
54  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
55  */
56 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
57                                       struct shrink_control *sc)
58 {
59         struct super_block *sb;
60         long    fs_objects = 0;
61         long    total_objects;
62         long    freed = 0;
63         long    dentries;
64         long    inodes;
65
66         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
67
68         /*
69          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
70          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
71          */
72         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
73                 return SHRINK_STOP;
74
75         if (!grab_super_passive(sb))
76                 return SHRINK_STOP;
77
78         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
79                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc->nid);
80
81         inodes = list_lru_count_node(&sb->s_inode_lru, sc->nid);
82         dentries = list_lru_count_node(&sb->s_dentry_lru, sc->nid);
83         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
84
85         /* proportion the scan between the caches */
86         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
87         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
88
89         /*
90          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
91          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
92          */
93         freed = prune_dcache_sb(sb, dentries, sc->nid);
94         freed += prune_icache_sb(sb, inodes, sc->nid);
95
96         if (fs_objects) {
97                 fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects,
98                                                                 total_objects);
99                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, fs_objects,
100                                                        sc->nid);
101         }
102
103         drop_super(sb);
104         return freed;
105 }
106
107 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
108                                        struct shrink_control *sc)
109 {
110         struct super_block *sb;
111         long    total_objects = 0;
112
113         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
114
115         if (!grab_super_passive(sb))
116                 return 0;
117
118         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
119                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb,
120                                                  sc->nid);
121
122         total_objects += list_lru_count_node(&sb->s_dentry_lru,
123                                                  sc->nid);
124         total_objects += list_lru_count_node(&sb->s_inode_lru,
125                                                  sc->nid);
126
127         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
128         drop_super(sb);
129         return total_objects;
130 }
131
132 /**
133  *      destroy_super   -       frees a superblock
134  *      @s: superblock to free
135  *
136  *      Frees a superblock.
137  */
138 static void destroy_super(struct super_block *s)
139 {
140         int i;
141         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
142         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
143         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
144                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
145         security_sb_free(s);
146         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
147         kfree(s->s_subtype);
148         kfree(s->s_options);
149         kfree_rcu(s, rcu);
150 }
151
152 /**
153  *      alloc_super     -       create new superblock
154  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
155  *      @flags: the mount flags
156  *
157  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
158  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
159  */
160 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
161 {
162         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
163         static const struct super_operations default_op;
164         int i;
165
166         if (!s)
167                 return NULL;
168
169         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
170
171         if (security_sb_alloc(s))
172                 goto fail;
173
174         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
175                 if (percpu_counter_init(&s->s_writers.counter[i], 0) < 0)
176                         goto fail;
177                 lockdep_init_map(&s->s_writers.lock_map[i], sb_writers_name[i],
178                                  &type->s_writers_key[i], 0);
179         }
180         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait);
181         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
182         s->s_flags = flags;
183         s->s_bdi = &default_backing_dev_info;
184         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
185         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
186         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
187
188         if (list_lru_init(&s->s_dentry_lru))
189                 goto fail;
190         if (list_lru_init(&s->s_inode_lru))
191                 goto fail;
192
193         init_rwsem(&s->s_umount);
194         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
195         /*
196          * sget() can have s_umount recursion.
197          *
198          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
199          * one (this one), and tries again to find a suitable old
200          * one.
201          *
202          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
203          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
204          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
205          * risk of deadlocks.
206          *
207          * Annotate this by putting this lock in a different
208          * subclass.
209          */
210         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
211         s->s_count = 1;
212         atomic_set(&s->s_active, 1);
213         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
214         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
215         mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
216         mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
217         init_rwsem(&s->s_dquot.dqptr_sem);
218         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
219         s->s_op = &default_op;
220         s->s_time_gran = 1000000000;
221         s->cleancache_poolid = -1;
222
223         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
224         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
225         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
226         s->s_shrink.batch = 1024;
227         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
228         return s;
229
230 fail:
231         destroy_super(s);
232         return NULL;
233 }
234
235 /* Superblock refcounting  */
236
237 /*
238  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
239  */
240 static void __put_super(struct super_block *sb)
241 {
242         if (!--sb->s_count) {
243                 list_del_init(&sb->s_list);
244                 destroy_super(sb);
245         }
246 }
247
248 /**
249  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
250  *      @sb: superblock in question
251  *
252  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
253  *      references left.
254  */
255 static void put_super(struct super_block *sb)
256 {
257         spin_lock(&sb_lock);
258         __put_super(sb);
259         spin_unlock(&sb_lock);
260 }
261
262
263 /**
264  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
265  *      @s: superblock to deactivate
266  *
267  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
268  *      one if there is no other active references left.  In that case we
269  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
270  *      had just acquired.
271  *
272  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
273  */
274 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
275 {
276         struct file_system_type *fs = s->s_type;
277         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
278                 cleancache_invalidate_fs(s);
279                 fs->kill_sb(s);
280
281                 /* caches are now gone, we can safely kill the shrinker now */
282                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
283
284                 put_filesystem(fs);
285                 put_super(s);
286         } else {
287                 up_write(&s->s_umount);
288         }
289 }
290
291 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
292
293 /**
294  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
295  *      @s: superblock to deactivate
296  *
297  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
298  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
299  *      lock will be acquired prior to that.
300  */
301 void deactivate_super(struct super_block *s)
302 {
303         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
304                 down_write(&s->s_umount);
305                 deactivate_locked_super(s);
306         }
307 }
308
309 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
310
311 /**
312  *      grab_super - acquire an active reference
313  *      @s: reference we are trying to make active
314  *
315  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
316  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
317  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
318  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
319  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
320  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
321  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
322  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
323  */
324 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
325 {
326         s->s_count++;
327         spin_unlock(&sb_lock);
328         down_write(&s->s_umount);
329         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
330                 put_super(s);
331                 return 1;
332         }
333         up_write(&s->s_umount);
334         put_super(s);
335         return 0;
336 }
337
338 /*
339  *      grab_super_passive - acquire a passive reference
340  *      @sb: reference we are trying to grab
341  *
342  *      Tries to acquire a passive reference. This is used in places where we
343  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
344  *      superblock does not go away while we are working on it. It returns
345  *      false if a reference was not gained, and returns true with the s_umount
346  *      lock held in read mode if a reference is gained. On successful return,
347  *      the caller must drop the s_umount lock and the passive reference when
348  *      done.
349  */
350 bool grab_super_passive(struct super_block *sb)
351 {
352         spin_lock(&sb_lock);
353         if (hlist_unhashed(&sb->s_instances)) {
354                 spin_unlock(&sb_lock);
355                 return false;
356         }
357
358         sb->s_count++;
359         spin_unlock(&sb_lock);
360
361         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
362                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
363                         return true;
364                 up_read(&sb->s_umount);
365         }
366
367         put_super(sb);
368         return false;
369 }
370
371 /**
372  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
373  *      @sb: superblock to kill
374  *
375  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
376  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
377  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
378  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
379  *      taken care of and do not need specific handling.
380  *
381  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
382  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
383  *      change the attachments of dentries to inodes.
384  */
385 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
386 {
387         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
388
389         if (sb->s_root) {
390                 shrink_dcache_for_umount(sb);
391                 sync_filesystem(sb);
392                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
393
394                 fsnotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
395
396                 evict_inodes(sb);
397
398                 if (sb->s_dio_done_wq) {
399                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
400                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
401                 }
402
403                 if (sop->put_super)
404                         sop->put_super(sb);
405
406                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
407                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
408                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
409                            sb->s_id);
410                 }
411         }
412         spin_lock(&sb_lock);
413         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
414         hlist_del_init(&sb->s_instances);
415         spin_unlock(&sb_lock);
416         up_write(&sb->s_umount);
417 }
418
419 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
420
421 /**
422  *      sget    -       find or create a superblock
423  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
424  *      @test:  comparison callback
425  *      @set:   setup callback
426  *      @flags: mount flags
427  *      @data:  argument to each of them
428  */
429 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
430                         int (*test)(struct super_block *,void *),
431                         int (*set)(struct super_block *,void *),
432                         int flags,
433                         void *data)
434 {
435         struct super_block *s = NULL;
436         struct super_block *old;
437         int err;
438
439 retry:
440         spin_lock(&sb_lock);
441         if (test) {
442                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
443                         if (!test(old, data))
444                                 continue;
445                         if (!grab_super(old))
446                                 goto retry;
447                         if (s) {
448                                 up_write(&s->s_umount);
449                                 destroy_super(s);
450                                 s = NULL;
451                         }
452                         return old;
453                 }
454         }
455         if (!s) {
456                 spin_unlock(&sb_lock);
457                 s = alloc_super(type, flags);
458                 if (!s)
459                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
460                 goto retry;
461         }
462                 
463         err = set(s, data);
464         if (err) {
465                 spin_unlock(&sb_lock);
466                 up_write(&s->s_umount);
467                 destroy_super(s);
468                 return ERR_PTR(err);
469         }
470         s->s_type = type;
471         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
472         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
473         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
474         spin_unlock(&sb_lock);
475         get_filesystem(type);
476         register_shrinker(&s->s_shrink);
477         return s;
478 }
479
480 EXPORT_SYMBOL(sget);
481
482 void drop_super(struct super_block *sb)
483 {
484         up_read(&sb->s_umount);
485         put_super(sb);
486 }
487
488 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
489
490 /**
491  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
492  *      @f: function to call
493  *      @arg: argument to pass to it
494  *
495  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
496  *      locked superblock and given argument.
497  */
498 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
499 {
500         struct super_block *sb, *p = NULL;
501
502         spin_lock(&sb_lock);
503         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
504                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
505                         continue;
506                 sb->s_count++;
507                 spin_unlock(&sb_lock);
508
509                 down_read(&sb->s_umount);
510                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
511                         f(sb, arg);
512                 up_read(&sb->s_umount);
513
514                 spin_lock(&sb_lock);
515                 if (p)
516                         __put_super(p);
517                 p = sb;
518         }
519         if (p)
520                 __put_super(p);
521         spin_unlock(&sb_lock);
522 }
523
524 /**
525  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
526  *      @type: fs type
527  *      @f: function to call
528  *      @arg: argument to pass to it
529  *
530  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
531  *      locked superblock and given argument.
532  */
533 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
534         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
535 {
536         struct super_block *sb, *p = NULL;
537
538         spin_lock(&sb_lock);
539         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
540                 sb->s_count++;
541                 spin_unlock(&sb_lock);
542
543                 down_read(&sb->s_umount);
544                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
545                         f(sb, arg);
546                 up_read(&sb->s_umount);
547
548                 spin_lock(&sb_lock);
549                 if (p)
550                         __put_super(p);
551                 p = sb;
552         }
553         if (p)
554                 __put_super(p);
555         spin_unlock(&sb_lock);
556 }
557
558 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
559
560 /**
561  *      get_super - get the superblock of a device
562  *      @bdev: device to get the superblock for
563  *      
564  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
565  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
566  */
567
568 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
569 {
570         struct super_block *sb;
571
572         if (!bdev)
573                 return NULL;
574
575         spin_lock(&sb_lock);
576 rescan:
577         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
578                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
579                         continue;
580                 if (sb->s_bdev == bdev) {
581                         sb->s_count++;
582                         spin_unlock(&sb_lock);
583                         down_read(&sb->s_umount);
584                         /* still alive? */
585                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
586                                 return sb;
587                         up_read(&sb->s_umount);
588                         /* nope, got unmounted */
589                         spin_lock(&sb_lock);
590                         __put_super(sb);
591                         goto rescan;
592                 }
593         }
594         spin_unlock(&sb_lock);
595         return NULL;
596 }
597
598 EXPORT_SYMBOL(get_super);
599
600 /**
601  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
602  *      @bdev: device to get the superblock for
603  *
604  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
605  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
606  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
607  *      is found.
608  */
609 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
610 {
611         while (1) {
612                 struct super_block *s = get_super(bdev);
613                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
614                         return s;
615                 up_read(&s->s_umount);
616                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
617                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
618                 put_super(s);
619         }
620 }
621 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
622
623 /**
624  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
625  * @bdev: device to get the superblock for
626  *
627  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
628  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
629  * reference or %NULL if none was found.
630  */
631 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
632 {
633         struct super_block *sb;
634
635         if (!bdev)
636                 return NULL;
637
638 restart:
639         spin_lock(&sb_lock);
640         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
641                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
642                         continue;
643                 if (sb->s_bdev == bdev) {
644                         if (!grab_super(sb))
645                                 goto restart;
646                         up_write(&sb->s_umount);
647                         return sb;
648                 }
649         }
650         spin_unlock(&sb_lock);
651         return NULL;
652 }
653  
654 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
655 {
656         struct super_block *sb;
657
658         spin_lock(&sb_lock);
659 rescan:
660         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
661                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
662                         continue;
663                 if (sb->s_dev ==  dev) {
664                         sb->s_count++;
665                         spin_unlock(&sb_lock);
666                         down_read(&sb->s_umount);
667                         /* still alive? */
668                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
669                                 return sb;
670                         up_read(&sb->s_umount);
671                         /* nope, got unmounted */
672                         spin_lock(&sb_lock);
673                         __put_super(sb);
674                         goto rescan;
675                 }
676         }
677         spin_unlock(&sb_lock);
678         return NULL;
679 }
680
681 /**
682  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
683  *      @sb:    superblock in question
684  *      @flags: numeric part of options
685  *      @data:  the rest of options
686  *      @force: whether or not to force the change
687  *
688  *      Alters the mount options of a mounted file system.
689  */
690 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
691 {
692         int retval;
693         int remount_ro;
694
695         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
696                 return -EBUSY;
697
698 #ifdef CONFIG_BLOCK
699         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
700                 return -EACCES;
701 #endif
702
703         if (flags & MS_RDONLY)
704                 acct_auto_close(sb);
705         shrink_dcache_sb(sb);
706
707         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
708
709         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
710            make sure there are no rw files opened */
711         if (remount_ro) {
712                 if (force) {
713                         sb->s_readonly_remount = 1;
714                         smp_wmb();
715                 } else {
716                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
717                         if (retval)
718                                 return retval;
719                 }
720         }
721
722         if (sb->s_op->remount_fs) {
723                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
724                 if (retval) {
725                         if (!force)
726                                 goto cancel_readonly;
727                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
728                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
729                              sb->s_type->name, retval);
730                 }
731         }
732         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
733         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
734         smp_wmb();
735         sb->s_readonly_remount = 0;
736
737         /*
738          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
739          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
740          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
741          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
742          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
743          * effort at coherency.
744          */
745         if (remount_ro && sb->s_bdev)
746                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
747         return 0;
748
749 cancel_readonly:
750         sb->s_readonly_remount = 0;
751         return retval;
752 }
753
754 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
755 {
756         struct super_block *sb, *p = NULL;
757
758         spin_lock(&sb_lock);
759         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
760                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
761                         continue;
762                 sb->s_count++;
763                 spin_unlock(&sb_lock);
764                 down_write(&sb->s_umount);
765                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
766                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
767                         /*
768                          * What lock protects sb->s_flags??
769                          */
770                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
771                 }
772                 up_write(&sb->s_umount);
773                 spin_lock(&sb_lock);
774                 if (p)
775                         __put_super(p);
776                 p = sb;
777         }
778         if (p)
779                 __put_super(p);
780         spin_unlock(&sb_lock);
781         kfree(work);
782         printk("Emergency Remount complete\n");
783 }
784
785 void emergency_remount(void)
786 {
787         struct work_struct *work;
788
789         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
790         if (work) {
791                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
792                 schedule_work(work);
793         }
794 }
795
796 /*
797  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
798  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
799  */
800
801 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
802 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
803 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
804  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
805  */
806 static int unnamed_dev_start = 1;
807
808 int get_anon_bdev(dev_t *p)
809 {
810         int dev;
811         int error;
812
813  retry:
814         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
815                 return -ENOMEM;
816         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
817         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
818         if (!error)
819                 unnamed_dev_start = dev + 1;
820         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
821         if (error == -EAGAIN)
822                 /* We raced and lost with another CPU. */
823                 goto retry;
824         else if (error)
825                 return -EAGAIN;
826
827         if (dev == (1 << MINORBITS)) {
828                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
829                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
830                 if (unnamed_dev_start > dev)
831                         unnamed_dev_start = dev;
832                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
833                 return -EMFILE;
834         }
835         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
836         return 0;
837 }
838 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
839
840 void free_anon_bdev(dev_t dev)
841 {
842         int slot = MINOR(dev);
843         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
844         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
845         if (slot < unnamed_dev_start)
846                 unnamed_dev_start = slot;
847         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
848 }
849 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
850
851 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
852 {
853         int error = get_anon_bdev(&s->s_dev);
854         if (!error)
855                 s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
856         return error;
857 }
858
859 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
860
861 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
862 {
863         dev_t dev = sb->s_dev;
864         generic_shutdown_super(sb);
865         free_anon_bdev(dev);
866 }
867
868 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
869
870 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
871 {
872         if (sb->s_root)
873                 d_genocide(sb->s_root);
874         kill_anon_super(sb);
875 }
876
877 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
878
879 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
880 {
881         return sb->s_fs_info == data;
882 }
883
884 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
885 {
886         sb->s_fs_info = data;
887         return set_anon_super(sb, NULL);
888 }
889
890 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
891         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
892 {
893         struct super_block *sb;
894
895         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
896         if (IS_ERR(sb))
897                 return ERR_CAST(sb);
898
899         if (!sb->s_root) {
900                 int err;
901                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
902                 if (err) {
903                         deactivate_locked_super(sb);
904                         return ERR_PTR(err);
905                 }
906
907                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
908         }
909
910         return dget(sb->s_root);
911 }
912
913 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
914
915 #ifdef CONFIG_BLOCK
916 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
917 {
918         s->s_bdev = data;
919         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
920
921         /*
922          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
923          * overwrite this in ->fill_super()
924          */
925         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
926         return 0;
927 }
928
929 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
930 {
931         return (void *)s->s_bdev == data;
932 }
933
934 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
935         int flags, const char *dev_name, void *data,
936         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
937 {
938         struct block_device *bdev;
939         struct super_block *s;
940         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
941         int error = 0;
942
943         if (!(flags & MS_RDONLY))
944                 mode |= FMODE_WRITE;
945
946         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
947         if (IS_ERR(bdev))
948                 return ERR_CAST(bdev);
949
950         /*
951          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
952          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
953          * while we are mounting
954          */
955         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
956         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
957                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
958                 error = -EBUSY;
959                 goto error_bdev;
960         }
961         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
962                  bdev);
963         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
964         if (IS_ERR(s))
965                 goto error_s;
966
967         if (s->s_root) {
968                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
969                         deactivate_locked_super(s);
970                         error = -EBUSY;
971                         goto error_bdev;
972                 }
973
974                 /*
975                  * s_umount nests inside bd_mutex during
976                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
977                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
978                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
979                  * holding an active reference.
980                  */
981                 up_write(&s->s_umount);
982                 blkdev_put(bdev, mode);
983                 down_write(&s->s_umount);
984         } else {
985                 char b[BDEVNAME_SIZE];
986
987                 s->s_mode = mode;
988                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
989                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
990                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
991                 if (error) {
992                         deactivate_locked_super(s);
993                         goto error;
994                 }
995
996                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
997                 bdev->bd_super = s;
998         }
999
1000         return dget(s->s_root);
1001
1002 error_s:
1003         error = PTR_ERR(s);
1004 error_bdev:
1005         blkdev_put(bdev, mode);
1006 error:
1007         return ERR_PTR(error);
1008 }
1009 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1010
1011 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1012 {
1013         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1014         fmode_t mode = sb->s_mode;
1015
1016         bdev->bd_super = NULL;
1017         generic_shutdown_super(sb);
1018         sync_blockdev(bdev);
1019         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1020         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1021 }
1022
1023 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1024 #endif
1025
1026 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1027         int flags, void *data,
1028         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1029 {
1030         int error;
1031         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1032
1033         if (IS_ERR(s))
1034                 return ERR_CAST(s);
1035
1036         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1037         if (error) {
1038                 deactivate_locked_super(s);
1039                 return ERR_PTR(error);
1040         }
1041         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1042         return dget(s->s_root);
1043 }
1044 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1045
1046 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1047 {
1048         return 1;
1049 }
1050
1051 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1052         int flags, void *data,
1053         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1054 {
1055         struct super_block *s;
1056         int error;
1057
1058         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1059         if (IS_ERR(s))
1060                 return ERR_CAST(s);
1061         if (!s->s_root) {
1062                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1063                 if (error) {
1064                         deactivate_locked_super(s);
1065                         return ERR_PTR(error);
1066                 }
1067                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1068         } else {
1069                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1070         }
1071         return dget(s->s_root);
1072 }
1073 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1074
1075 struct dentry *
1076 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1077 {
1078         struct dentry *root;
1079         struct super_block *sb;
1080         char *secdata = NULL;
1081         int error = -ENOMEM;
1082
1083         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1084                 secdata = alloc_secdata();
1085                 if (!secdata)
1086                         goto out;
1087
1088                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1089                 if (error)
1090                         goto out_free_secdata;
1091         }
1092
1093         root = type->mount(type, flags, name, data);
1094         if (IS_ERR(root)) {
1095                 error = PTR_ERR(root);
1096                 goto out_free_secdata;
1097         }
1098         sb = root->d_sb;
1099         BUG_ON(!sb);
1100         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1101         WARN_ON(sb->s_bdi == &default_backing_dev_info);
1102         sb->s_flags |= MS_BORN;
1103
1104         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1105         if (error)
1106                 goto out_sb;
1107
1108         /*
1109          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1110          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1111          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1112          * violate this rule.
1113          */
1114         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1115                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1116
1117         up_write(&sb->s_umount);
1118         free_secdata(secdata);
1119         return root;
1120 out_sb:
1121         dput(root);
1122         deactivate_locked_super(sb);
1123 out_free_secdata:
1124         free_secdata(secdata);
1125 out:
1126         return ERR_PTR(error);
1127 }
1128
1129 /*
1130  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1131  * instead.
1132  */
1133 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1134 {
1135         percpu_counter_dec(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1136         /*
1137          * Make sure s_writers are updated before we wake up waiters in
1138          * freeze_super().
1139          */
1140         smp_mb();
1141         if (waitqueue_active(&sb->s_writers.wait))
1142                 wake_up(&sb->s_writers.wait);
1143         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _RET_IP_);
1144 }
1145 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1146
1147 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1148 /*
1149  * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing but
1150  * it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze protection
1151  * works as getting a read lock but there are subtle problems. XFS for example
1152  * gets freeze protection on internal level twice in some cases, which is OK
1153  * only because we already hold a freeze protection also on higher level. Due
1154  * to these cases we have to tell lockdep we are doing trylock when we
1155  * already hold a freeze protection for a higher freeze level.
1156  */
1157 static void acquire_freeze_lock(struct super_block *sb, int level, bool trylock,
1158                                 unsigned long ip)
1159 {
1160         int i;
1161
1162         if (!trylock) {
1163                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1164                         if (lock_is_held(&sb->s_writers.lock_map[i])) {
1165                                 trylock = true;
1166                                 break;
1167                         }
1168         }
1169         rwsem_acquire_read(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, trylock, ip);
1170 }
1171 #endif
1172
1173 /*
1174  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1175  * instead.
1176  */
1177 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1178 {
1179 retry:
1180         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1181                 if (!wait)
1182                         return 0;
1183                 wait_event(sb->s_writers.wait_unfrozen,
1184                            sb->s_writers.frozen < level);
1185         }
1186
1187 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1188         acquire_freeze_lock(sb, level, !wait, _RET_IP_);
1189 #endif
1190         percpu_counter_inc(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1191         /*
1192          * Make sure counter is updated before we check for frozen.
1193          * freeze_super() first sets frozen and then checks the counter.
1194          */
1195         smp_mb();
1196         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1197                 __sb_end_write(sb, level);
1198                 goto retry;
1199         }
1200         return 1;
1201 }
1202 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1203
1204 /**
1205  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1206  * @sb: the super for which we wait
1207  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1208  *
1209  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1210  * system. Caller of this function should make sure there can be no new writers
1211  * of type @level before calling this function. Otherwise this function can
1212  * livelock.
1213  */
1214 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1215 {
1216         s64 writers;
1217
1218         /*
1219          * We just cycle-through lockdep here so that it does not complain
1220          * about returning with lock to userspace
1221          */
1222         rwsem_acquire(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, 0, _THIS_IP_);
1223         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _THIS_IP_);
1224
1225         do {
1226                 DEFINE_WAIT(wait);
1227
1228                 /*
1229                  * We use a barrier in prepare_to_wait() to separate setting
1230                  * of frozen and checking of the counter
1231                  */
1232                 prepare_to_wait(&sb->s_writers.wait, &wait,
1233                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1234
1235                 writers = percpu_counter_sum(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1236                 if (writers)
1237                         schedule();
1238
1239                 finish_wait(&sb->s_writers.wait, &wait);
1240         } while (writers);
1241 }
1242
1243 /**
1244  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1245  * @sb: the super to lock
1246  *
1247  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1248  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1249  * -EBUSY.
1250  *
1251  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1252  *
1253  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1254  *
1255  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1256  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1257  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1258  *
1259  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1260  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1261  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1262  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1263  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1264  * sync is running).
1265  *
1266  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1267  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1268  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1269  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1270  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1271  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1272  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1273  *
1274  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1275  */
1276 int freeze_super(struct super_block *sb)
1277 {
1278         int ret;
1279
1280         atomic_inc(&sb->s_active);
1281         down_write(&sb->s_umount);
1282         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1283                 deactivate_locked_super(sb);
1284                 return -EBUSY;
1285         }
1286
1287         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1288                 up_write(&sb->s_umount);
1289                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1290         }
1291
1292         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1293                 /* Nothing to do really... */
1294                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1295                 up_write(&sb->s_umount);
1296                 return 0;
1297         }
1298
1299         /* From now on, no new normal writers can start */
1300         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1301         smp_wmb();
1302
1303         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1304         up_write(&sb->s_umount);
1305
1306         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1307
1308         /* Now we go and block page faults... */
1309         down_write(&sb->s_umount);
1310         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1311         smp_wmb();
1312
1313         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1314
1315         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1316         sync_filesystem(sb);
1317
1318         /* Now wait for internal filesystem counter */
1319         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1320         smp_wmb();
1321         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1322
1323         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1324                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1325                 if (ret) {
1326                         printk(KERN_ERR
1327                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1328                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1329                         smp_wmb();
1330                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1331                         deactivate_locked_super(sb);
1332                         return ret;
1333                 }
1334         }
1335         /*
1336          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1337          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1338          */
1339         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1340         up_write(&sb->s_umount);
1341         return 0;
1342 }
1343 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1344
1345 /**
1346  * thaw_super -- unlock filesystem
1347  * @sb: the super to thaw
1348  *
1349  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1350  */
1351 int thaw_super(struct super_block *sb)
1352 {
1353         int error;
1354
1355         down_write(&sb->s_umount);
1356         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1357                 up_write(&sb->s_umount);
1358                 return -EINVAL;
1359         }
1360
1361         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
1362                 goto out;
1363
1364         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1365                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1366                 if (error) {
1367                         printk(KERN_ERR
1368                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1369                         up_write(&sb->s_umount);
1370                         return error;
1371                 }
1372         }
1373
1374 out:
1375         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1376         smp_wmb();
1377         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1378         deactivate_locked_super(sb);
1379
1380         return 0;
1381 }
1382 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);