fs/block_dev.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/block_dev.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
   6  */
   7
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/fcntl.h>
  11 #include <linux/slab.h>
  12 #include <linux/kmod.h>
  13 #include <linux/major.h>
  14 #include <linux/smp_lock.h>
  15 #include <linux/device_cgroup.h>
  16 #include <linux/highmem.h>
  17 #include <linux/blkdev.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/blkpg.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h>
  21 #include <linux/pagevec.h>
  22 #include <linux/writeback.h>
  23 #include <linux/mpage.h>
  24 #include <linux/mount.h>
  25 #include <linux/uio.h>
  26 #include <linux/namei.h>
  27 #include <linux/log2.h>
  28 #include <linux/kmemleak.h>
  29 #include <asm/uaccess.h>
  30 #include "internal.h"
  31
  32 struct bdev_inode {
  33         struct block_device bdev;
  34         struct inode vfs_inode;
  35 };
  36
  37 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
  38
  39 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  40 {
  41         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  42 }
  43
  44 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  45 {
  46         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  47 }
  48
  49 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  50
  51 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
  52 {
  53         sector_t retval = ~((sector_t)0);
  54         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
  55
  56         if (sz) {
  57                 unsigned int size = block_size(bdev);
  58                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
  59                 retval = (sz >> sizebits);
  60         }
  61         return retval;
  62 }
  63
  64 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  65 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  66 {
  67         if (bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages == 0)
  68                 return;
  69         invalidate_bh_lrus();
  70         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
  71 }
  72
  73 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
  74 {
  75         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
  76         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
  77                 return -EINVAL;
  78
  79         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
  80         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
  81                 return -EINVAL;
  82
  83         /* Don't change the size if it is same as current */
  84         if (bdev->bd_block_size != size) {
  85                 sync_blockdev(bdev);
  86                 bdev->bd_block_size = size;
  87                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
  88                 kill_bdev(bdev);
  89         }
  90         return 0;
  91 }
  92
  93 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
  94
  95 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
  96 {
  97         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
  98                 return 0;
  99         /* If we get here, we know size is power of two
 100          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 101         sb->s_blocksize = size;
 102         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 103         return sb->s_blocksize;
 104 }
 105
 106 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 107
 108 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 109 {
 110         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 111         if (size < minsize)
 112                 size = minsize;
 113         return sb_set_blocksize(sb, size);
 114 }
 115
 116 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 117
 118 static int
 119 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 120                 struct buffer_head *bh, int create)
 121 {
 122         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
 123                 if (create)
 124                         return -EIO;
 125
 126                 /*
 127                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
 128                  * return a hole, they will have to call get_block again
 129                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
 130                  * time
 131                  */
 132                 return 0;
 133         }
 134         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 135         bh->b_blocknr = iblock;
 136         set_buffer_mapped(bh);
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 static int
 141 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
 142                 struct buffer_head *bh, int create)
 143 {
 144         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
 145         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
 146
 147         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
 148                 max_blocks = end_block - iblock;
 149                 if ((long)max_blocks <= 0) {
 150                         if (create)
 151                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
 152                         /*
 153                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
 154                          * a !buffer_mapped buffer
 155                          */
 156                         max_blocks = 0;
 157                 }
 158         }
 159
 160         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 161         bh->b_blocknr = iblock;
 162         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
 163         if (max_blocks)
 164                 set_buffer_mapped(bh);
 165         return 0;
 166 }
 167
 168 static ssize_t
 169 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 170                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 171 {
 172         struct file *file = iocb->ki_filp;
 173         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 174
 175         return blockdev_direct_IO_no_locking(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode),
 176                                 iov, offset, nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL);
 177 }
 178
 179 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 180 {
 181         if (!bdev)
 182                 return 0;
 183         if (!wait)
 184                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 185         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 190  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 191  */
 192 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 193 {
 194         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 195 }
 196 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 197
 198 /*
 199  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 200  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 201  * device.  Takes the superblock lock.
 202  */
 203 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 204 {
 205         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 206         if (sb) {
 207                 int res = sync_filesystem(sb);
 208                 drop_super(sb);
 209                 return res;
 210         }
 211         return sync_blockdev(bdev);
 212 }
 213 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 214
 215 /**
 216  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 217  * @bdev:       blockdevice to lock
 218  *
 219  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 220  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 221  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 222  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 223  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 224  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 225  * actually.
 226  */
 227 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 228 {
 229         struct super_block *sb;
 230         int error = 0;
 231
 232         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 233         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 234                 /*
 235                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 236                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 237                  * thaw_bdev drops it.
 238                  */
 239                 sb = get_super(bdev);
 240                 drop_super(sb);
 241                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 242                 return sb;
 243         }
 244
 245         sb = get_active_super(bdev);
 246         if (!sb)
 247                 goto out;
 248         error = freeze_super(sb);
 249         if (error) {
 250                 deactivate_super(sb);
 251                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 252                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 253                 return ERR_PTR(error);
 254         }
 255         deactivate_super(sb);
 256  out:
 257         sync_blockdev(bdev);
 258         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 259         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 260 }
 261 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 262
 263 /**
 264  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 265  * @bdev:       blockdevice to unlock
 266  * @sb:         associated superblock
 267  *
 268  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 269  */
 270 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 271 {
 272         int error = -EINVAL;
 273
 274         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 275         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 276                 goto out;
 277
 278         error = 0;
 279         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 280                 goto out;
 281
 282         if (!sb)
 283                 goto out;
 284
 285         error = thaw_super(sb);
 286         if (error) {
 287                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 288                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 289                 return error;
 290         }
 291 out:
 292         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 293         return 0;
 294 }
 295 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 296
 297 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 298 {
 299         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 300 }
 301
 302 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 303 {
 304         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 305 }
 306
 307 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 308                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 309                         struct page **pagep, void **fsdata)
 310 {
 311         *pagep = NULL;
 312         return block_write_begin(file, mapping, pos, len, flags, pagep, fsdata,
 313                                 blkdev_get_block);
 314 }
 315
 316 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 317                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 318                         struct page *page, void *fsdata)
 319 {
 320         int ret;
 321         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 322
 323         unlock_page(page);
 324         page_cache_release(page);
 325
 326         return ret;
 327 }
 328
 329 /*
 330  * private llseek:
 331  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
 332  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 333  */
 334 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 335 {
 336         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
 337         loff_t size;
 338         loff_t retval;
 339
 340         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 341         size = i_size_read(bd_inode);
 342
 343         switch (origin) {
 344                 case 2:
 345                         offset += size;
 346                         break;
 347                 case 1:
 348                         offset += file->f_pos;
 349         }
 350         retval = -EINVAL;
 351         if (offset >= 0 && offset <= size) {
 352                 if (offset != file->f_pos) {
 353                         file->f_pos = offset;
 354                 }
 355                 retval = offset;
 356         }
 357         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 358         return retval;
 359 }
 360
 361 /*
 362  *      Filp is never NULL; the only case when ->fsync() is called with
 363  *      NULL first argument is nfsd_sync_dir() and that's not a directory.
 364  */
 365
 366 int blkdev_fsync(struct file *filp, struct dentry *dentry, int datasync)
 367 {
 368         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
 369         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 370         int error;
 371
 372         /*
 373          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 374          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 375          * O_SYNC writers to a block device.
 376          */
 377         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 378
 379         error = blkdev_issue_flush(bdev, NULL);
 380         if (error == -EOPNOTSUPP)
 381                 error = 0;
 382
 383         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 384
 385         return error;
 386 }
 387 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 388
 389 /*
 390  * pseudo-fs
 391  */
 392
 393 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 394 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 395
 396 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 397 {
 398         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 399         if (!ei)
 400                 return NULL;
 401         return &ei->vfs_inode;
 402 }
 403
 404 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 405 {
 406         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 407
 408         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 409 }
 410
 411 static void init_once(void *foo)
 412 {
 413         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 414         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 415
 416         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 417         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 418         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
 419         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 420 #ifdef CONFIG_SYSFS
 421         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
 422 #endif
 423         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 424         /* Initialize mutex for freeze. */
 425         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 426 }
 427
 428 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
 429 {
 430         list_del_init(&inode->i_devices);
 431         inode->i_bdev = NULL;
 432         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 433 }
 434
 435 static void bdev_clear_inode(struct inode *inode)
 436 {
 437         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 438         struct list_head *p;
 439         spin_lock(&bdev_lock);
 440         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
 441                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
 442         }
 443         list_del_init(&bdev->bd_list);
 444         spin_unlock(&bdev_lock);
 445 }
 446
 447 static const struct super_operations bdev_sops = {
 448         .statfs = simple_statfs,
 449         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 450         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 451         .drop_inode = generic_delete_inode,
 452         .clear_inode = bdev_clear_inode,
 453 };
 454
 455 static int bd_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
 456         int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
 457 {
 458         return get_sb_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576, mnt);
 459 }
 460
 461 static struct file_system_type bd_type = {
 462         .name           = "bdev",
 463         .get_sb         = bd_get_sb,
 464         .kill_sb        = kill_anon_super,
 465 };
 466
 467 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 468
 469 void __init bdev_cache_init(void)
 470 {
 471         int err;
 472         struct vfsmount *bd_mnt;
 473
 474         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 475                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 476                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
 477                         init_once);
 478         err = register_filesystem(&bd_type);
 479         if (err)
 480                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 481         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 482         if (IS_ERR(bd_mnt))
 483                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 484         /*
 485          * This vfsmount structure is only used to obtain the
 486          * blockdev_superblock, so tell kmemleak not to report it.
 487          */
 488         kmemleak_not_leak(bd_mnt);
 489         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 490 }
 491
 492 /*
 493  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 494  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 495  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 496  */
 497 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 498 {
 499         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 500 }
 501
 502 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 503 {
 504         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 505 }
 506
 507 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 508 {
 509         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 510         return 0;
 511 }
 512
 513 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 514
 515 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 516 {
 517         struct block_device *bdev;
 518         struct inode *inode;
 519
 520         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 521                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 522
 523         if (!inode)
 524                 return NULL;
 525
 526         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 527
 528         if (inode->i_state & I_NEW) {
 529                 bdev->bd_contains = NULL;
 530                 bdev->bd_inode = inode;
 531                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
 532                 bdev->bd_part_count = 0;
 533                 bdev->bd_invalidated = 0;
 534                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 535                 inode->i_rdev = dev;
 536                 inode->i_bdev = bdev;
 537                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 538                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 539                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 540                 spin_lock(&bdev_lock);
 541                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 542                 spin_unlock(&bdev_lock);
 543                 unlock_new_inode(inode);
 544         }
 545         return bdev;
 546 }
 547
 548 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 549
 550 /**
 551  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 552  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 553  */
 554 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 555 {
 556         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 557         return bdev;
 558 }
 559
 560 long nr_blockdev_pages(void)
 561 {
 562         struct block_device *bdev;
 563         long ret = 0;
 564         spin_lock(&bdev_lock);
 565         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
 566                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 567         }
 568         spin_unlock(&bdev_lock);
 569         return ret;
 570 }
 571
 572 void bdput(struct block_device *bdev)
 573 {
 574         iput(bdev->bd_inode);
 575 }
 576
 577 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 578
 579 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 580 {
 581         struct block_device *bdev;
 582
 583         spin_lock(&bdev_lock);
 584         bdev = inode->i_bdev;
 585         if (bdev) {
 586                 atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 587                 spin_unlock(&bdev_lock);
 588                 return bdev;
 589         }
 590         spin_unlock(&bdev_lock);
 591
 592         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 593         if (bdev) {
 594                 spin_lock(&bdev_lock);
 595                 if (!inode->i_bdev) {
 596                         /*
 597                          * We take an additional bd_inode->i_count for inode,
 598                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 599                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 600                          * without igrab().
 601                          */
 602                         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 603                         inode->i_bdev = bdev;
 604                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 605                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
 606                 }
 607                 spin_unlock(&bdev_lock);
 608         }
 609         return bdev;
 610 }
 611
 612 /* Call when you free inode */
 613
 614 void bd_forget(struct inode *inode)
 615 {
 616         struct block_device *bdev = NULL;
 617
 618         spin_lock(&bdev_lock);
 619         if (inode->i_bdev) {
 620                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
 621                         bdev = inode->i_bdev;
 622                 __bd_forget(inode);
 623         }
 624         spin_unlock(&bdev_lock);
 625
 626         if (bdev)
 627                 iput(bdev->bd_inode);
 628 }
 629
 630 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
 631 {
 632         int res;
 633         spin_lock(&bdev_lock);
 634
 635         /* first decide result */
 636         if (bdev->bd_holder == holder)
 637                 res = 0;         /* already a holder */
 638         else if (bdev->bd_holder != NULL)
 639                 res = -EBUSY;    /* held by someone else */
 640         else if (bdev->bd_contains == bdev)
 641                 res = 0;         /* is a whole device which isn't held */
 642
 643         else if (bdev->bd_contains->bd_holder == bd_claim)
 644                 res = 0;         /* is a partition of a device that is being partitioned */
 645         else if (bdev->bd_contains->bd_holder != NULL)
 646                 res = -EBUSY;    /* is a partition of a held device */
 647         else
 648                 res = 0;         /* is a partition of an un-held device */
 649
 650         /* now impose change */
 651         if (res==0) {
 652                 /* note that for a whole device bd_holders
 653                  * will be incremented twice, and bd_holder will
 654                  * be set to bd_claim before being set to holder
 655                  */
 656                 bdev->bd_contains->bd_holders ++;
 657                 bdev->bd_contains->bd_holder = bd_claim;
 658                 bdev->bd_holders++;
 659                 bdev->bd_holder = holder;
 660         }
 661         spin_unlock(&bdev_lock);
 662         return res;
 663 }
 664
 665 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
 666
 667 void bd_release(struct block_device *bdev)
 668 {
 669         spin_lock(&bdev_lock);
 670         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
 671                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
 672         if (!--bdev->bd_holders)
 673                 bdev->bd_holder = NULL;
 674         spin_unlock(&bdev_lock);
 675 }
 676
 677 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
 678
 679 #ifdef CONFIG_SYSFS
 680 /*
 681  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
 682  *
 683  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
 684  *     and the kobject has a parent directory,
 685  *     following symlinks are created:
 686  *        o from the kobject to the claimed bdev
 687  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
 688  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
 689  *
 690  *     Example:
 691  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
 692  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
 693  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
 694  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
 695  */
 696
 697 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 698 {
 699         if (!from || !to)
 700                 return 0;
 701         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
 702 }
 703
 704 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 705 {
 706         if (!from || !to)
 707                 return;
 708         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
 709 }
 710
 711 /*
 712  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
 713  * bd_claim_by_kobject.
 714  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
 715  */
 716 struct bd_holder {
 717         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
 718         int count;              /* references from the holder */
 719         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
 720         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
 721         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
 722         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
 723 };
 724
 725 /*
 726  * Get references of related kobjects at once.
 727  * Returns 1 on success. 0 on failure.
 728  *
 729  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
 730  */
 731 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
 732                         struct bd_holder *bo)
 733 {
 734         if (!bdev || !bo)
 735                 return 0;
 736
 737         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
 738         if (!bo->sdir)
 739                 return 0;
 740
 741         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
 742         if (!bo->hdev)
 743                 goto fail_put_sdir;
 744
 745         bo->sdev = kobject_get(&part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
 746         if (!bo->sdev)
 747                 goto fail_put_hdev;
 748
 749         bo->hdir = kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
 750         if (!bo->hdir)
 751                 goto fail_put_sdev;
 752
 753         return 1;
 754
 755 fail_put_sdev:
 756         kobject_put(bo->sdev);
 757 fail_put_hdev:
 758         kobject_put(bo->hdev);
 759 fail_put_sdir:
 760         kobject_put(bo->sdir);
 761
 762         return 0;
 763 }
 764
 765 /* Put references of related kobjects at once. */
 766 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
 767 {
 768         kobject_put(bo->hdir);
 769         kobject_put(bo->sdev);
 770         kobject_put(bo->hdev);
 771         kobject_put(bo->sdir);
 772 }
 773
 774 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
 775 {
 776         struct bd_holder *bo;
 777
 778         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
 779         if (!bo)
 780                 return NULL;
 781
 782         bo->count = 1;
 783         bo->sdir = kobj;
 784
 785         return bo;
 786 }
 787
 788 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
 789 {
 790         kfree(bo);
 791 }
 792
 793 /**
 794  * find_bd_holder - find matching struct bd_holder from the block device
 795  *
 796  * @bdev:       struct block device to be searched
 797  * @bo:         target struct bd_holder
 798  *
 799  * Returns matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list.
 800  * If found, increment the reference count and return the pointer.
 801  * If not found, returns NULL.
 802  */
 803 static struct bd_holder *find_bd_holder(struct block_device *bdev,
 804                                         struct bd_holder *bo)
 805 {
 806         struct bd_holder *tmp;
 807
 808         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list)
 809                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
 810                         tmp->count++;
 811                         return tmp;
 812                 }
 813
 814         return NULL;
 815 }
 816
 817 /**
 818  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
 819  *
 820  * @bdev:       block device to be bd_claimed
 821  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
 822  *
 823  * Add @bo to @bdev->bd_holder_list, create symlinks.
 824  *
 825  * Returns 0 if symlinks are created.
 826  * Returns -ve if something fails.
 827  */
 828 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
 829 {
 830         int err;
 831
 832         if (!bo)
 833                 return -EINVAL;
 834
 835         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
 836                 return -EBUSY;
 837
 838         err = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
 839         if (err)
 840                 return err;
 841
 842         err = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
 843         if (err) {
 844                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
 845                 return err;
 846         }
 847
 848         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
 849         return 0;
 850 }
 851
 852 /**
 853  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
 854  *
 855  * @bdev:       block device to be bd_claimed
 856  * @kobj:       holder's kobject
 857  *
 858  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
 859  * and no other bd_claim() from the same kobject,
 860  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
 861  *
 862  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
 863  * and ready to be freed.
 864  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
 865  * by the same kobject.
 866  */
 867 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
 868                                         struct kobject *kobj)
 869 {
 870         struct bd_holder *bo;
 871
 872         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
 873                 if (bo->sdir == kobj) {
 874                         bo->count--;
 875                         BUG_ON(bo->count < 0);
 876                         if (!bo->count) {
 877                                 list_del(&bo->list);
 878                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
 879                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
 880                                 bd_holder_release_dirs(bo);
 881                                 return bo;
 882                         }
 883                         break;
 884                 }
 885         }
 886
 887         return NULL;
 888 }
 889
 890 /**
 891  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
 892  *
 893  * @bdev:       block device to be claimed
 894  * @holder:     holder's signature
 895  * @kobj:       holder's kobject
 896  *
 897  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
 898  * the bdev and the holder's kobject.
 899  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
 900  *
 901  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
 902  * Returns errno on failure.
 903  */
 904 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
 905                                 struct kobject *kobj)
 906 {
 907         int err;
 908         struct bd_holder *bo, *found;
 909
 910         if (!kobj)
 911                 return -EINVAL;
 912
 913         bo = alloc_bd_holder(kobj);
 914         if (!bo)
 915                 return -ENOMEM;
 916
 917         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 918
 919         err = bd_claim(bdev, holder);
 920         if (err)
 921                 goto fail;
 922
 923         found = find_bd_holder(bdev, bo);
 924         if (found)
 925                 goto fail;
 926
 927         err = add_bd_holder(bdev, bo);
 928         if (err)
 929                 bd_release(bdev);
 930         else
 931                 bo = NULL;
 932 fail:
 933         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 934         free_bd_holder(bo);
 935         return err;
 936 }
 937
 938 /**
 939  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
 940  *
 941  * @bdev:       block device to be released
 942  * @kobj:       holder's kobject
 943  *
 944  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
 945  */
 946 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
 947                                         struct kobject *kobj)
 948 {
 949         if (!kobj)
 950                 return;
 951
 952         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 953         bd_release(bdev);
 954         free_bd_holder(del_bd_holder(bdev, kobj));
 955         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 956 }
 957
 958 /**
 959  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
 960  *
 961  * @bdev:       block device to be claimed
 962  * @holder:     holder's signature
 963  * @disk:       holder's gendisk
 964  *
 965  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
 966  */
 967 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
 968                         struct gendisk *disk)
 969 {
 970         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
 971 }
 972 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
 973
 974 /**
 975  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
 976  *
 977  * @bdev:       block device to be claimed
 978  * @disk:       holder's gendisk
 979  *
 980  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
 981  */
 982 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
 983 {
 984         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
 985         kobject_put(disk->slave_dir);
 986 }
 987 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
 988 #endif
 989
 990 /*
 991  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
 992  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
 993  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
 994  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
 995  * your API.
 996  */
 997 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, fmode_t mode)
 998 {
 999         struct block_device *bdev = bdget(dev);
1000         int err = -ENOMEM;
1001         if (bdev)
1002                 err = blkdev_get(bdev, mode);
1003         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
1004 }
1005
1006 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
1007
1008 /**
1009  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1010  *
1011  * @bdev:      struct block device to be flushed
1012  *
1013  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1014  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1015  * resize.
1016  */
1017 static void flush_disk(struct block_device *bdev)
1018 {
1019         if (__invalidate_device(bdev)) {
1020                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1021
1022                 if (bdev->bd_disk)
1023                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1024                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1025                        "resized disk %s\n", name);
1026         }
1027
1028         if (!bdev->bd_disk)
1029                 return;
1030         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
1031                 bdev->bd_invalidated = 1;
1032 }
1033
1034 /**
1035  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1036  * @disk: struct gendisk to check
1037  * @bdev: struct bdev to adjust.
1038  *
1039  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1040  * and adjusts it if it differs.
1041  */
1042 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1043 {
1044         loff_t disk_size, bdev_size;
1045
1046         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1047         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1048         if (disk_size != bdev_size) {
1049                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1050
1051                 disk_name(disk, 0, name);
1052                 printk(KERN_INFO
1053                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1054                        name, bdev_size, disk_size);
1055                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1056                 flush_disk(bdev);
1057         }
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1060
1061 /**
1062  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1063  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1064  *
1065  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1066  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1067  * for all revalidate_disk operations.
1068  */
1069 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1070 {
1071         struct block_device *bdev;
1072         int ret = 0;
1073
1074         if (disk->fops->revalidate_disk)
1075                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1076
1077         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1078         if (!bdev)
1079                 return ret;
1080
1081         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1082         check_disk_size_change(disk, bdev);
1083         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1084         bdput(bdev);
1085         return ret;
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1088
1089 /*
1090  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1091  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1092  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1093  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1094  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1095  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1096  * to lose :-)
1097  */
1098 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1099 {
1100         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1101         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1102
1103         if (!bdops->media_changed)
1104                 return 0;
1105         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
1106                 return 0;
1107
1108         flush_disk(bdev);
1109         if (bdops->revalidate_disk)
1110                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1111         return 1;
1112 }
1113
1114 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1115
1116 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1117 {
1118         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1119
1120         bdev->bd_inode->i_size = size;
1121         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1122                 if (size & bsize)
1123                         break;
1124                 bsize <<= 1;
1125         }
1126         bdev->bd_block_size = bsize;
1127         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1128 }
1129 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1130
1131 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1132
1133 /*
1134  * bd_mutex locking:
1135  *
1136  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1137  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1138  */
1139
1140 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1141 {
1142         struct gendisk *disk;
1143         int ret;
1144         int partno;
1145         int perm = 0;
1146
1147         if (mode & FMODE_READ)
1148                 perm |= MAY_READ;
1149         if (mode & FMODE_WRITE)
1150                 perm |= MAY_WRITE;
1151         /*
1152          * hooks: /n/, see "layering violations".
1153          */
1154         ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1155         if (ret != 0) {
1156                 bdput(bdev);
1157                 return ret;
1158         }
1159
1160         lock_kernel();
1161  restart:
1162
1163         ret = -ENXIO;
1164         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1165         if (!disk)
1166                 goto out_unlock_kernel;
1167
1168         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1169         if (!bdev->bd_openers) {
1170                 bdev->bd_disk = disk;
1171                 bdev->bd_contains = bdev;
1172                 if (!partno) {
1173                         struct backing_dev_info *bdi;
1174
1175                         ret = -ENXIO;
1176                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1177                         if (!bdev->bd_part)
1178                                 goto out_clear;
1179
1180                         if (disk->fops->open) {
1181                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1182                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1183                                         /* Lost a race with 'disk' being
1184                                          * deleted, try again.
1185                                          * See md.c
1186                                          */
1187                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1188                                         bdev->bd_part = NULL;
1189                                         module_put(disk->fops->owner);
1190                                         put_disk(disk);
1191                                         bdev->bd_disk = NULL;
1192                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1193                                         goto restart;
1194                                 }
1195                                 if (ret)
1196                                         goto out_clear;
1197                         }
1198                         if (!bdev->bd_openers) {
1199                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1200                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1201                                 if (bdi == NULL)
1202                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1203                                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = bdi;
1204                         }
1205                         if (bdev->bd_invalidated)
1206                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1207                 } else {
1208                         struct block_device *whole;
1209                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1210                         ret = -ENOMEM;
1211                         if (!whole)
1212                                 goto out_clear;
1213                         BUG_ON(for_part);
1214                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1215                         if (ret)
1216                                 goto out_clear;
1217                         bdev->bd_contains = whole;
1218                         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info =
1219                            whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info;
1220                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1221                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1222                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1223                                 ret = -ENXIO;
1224                                 goto out_clear;
1225                         }
1226                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1227                 }
1228         } else {
1229                 module_put(disk->fops->owner);
1230                 put_disk(disk);
1231                 disk = NULL;
1232                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1233                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1234                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1235                                 if (ret)
1236                                         goto out_unlock_bdev;
1237                         }
1238                         if (bdev->bd_invalidated)
1239                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1240                 }
1241         }
1242         bdev->bd_openers++;
1243         if (for_part)
1244                 bdev->bd_part_count++;
1245         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1246         unlock_kernel();
1247         return 0;
1248
1249  out_clear:
1250         disk_put_part(bdev->bd_part);
1251         bdev->bd_disk = NULL;
1252         bdev->bd_part = NULL;
1253         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1254         if (bdev != bdev->bd_contains)
1255                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1256         bdev->bd_contains = NULL;
1257  out_unlock_bdev:
1258         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1259  out_unlock_kernel:
1260         unlock_kernel();
1261
1262         if (disk)
1263                 module_put(disk->fops->owner);
1264         put_disk(disk);
1265         bdput(bdev);
1266
1267         return ret;
1268 }
1269
1270 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1271 {
1272         return __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1273 }
1274 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1275
1276 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1277 {
1278         struct block_device *bdev;
1279         int res;
1280
1281         /*
1282          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1283          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1284          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1285          * during an unstable branch.
1286          */
1287         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1288
1289         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1290                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1291         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1292                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1293         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1294                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1295
1296         bdev = bd_acquire(inode);
1297         if (bdev == NULL)
1298                 return -ENOMEM;
1299
1300         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1301
1302         res = blkdev_get(bdev, filp->f_mode);
1303         if (res)
1304                 return res;
1305
1306         if (filp->f_mode & FMODE_EXCL) {
1307                 res = bd_claim(bdev, filp);
1308                 if (res)
1309                         goto out_blkdev_put;
1310         }
1311
1312         return 0;
1313
1314  out_blkdev_put:
1315         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1316         return res;
1317 }
1318
1319 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1320 {
1321         int ret = 0;
1322         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1323         struct block_device *victim = NULL;
1324
1325         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1326         lock_kernel();
1327         if (for_part)
1328                 bdev->bd_part_count--;
1329
1330         if (!--bdev->bd_openers) {
1331                 sync_blockdev(bdev);
1332                 kill_bdev(bdev);
1333         }
1334         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1335                 if (disk->fops->release)
1336                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1337         }
1338         if (!bdev->bd_openers) {
1339                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1340
1341                 put_disk(disk);
1342                 module_put(owner);
1343                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1344                 bdev->bd_part = NULL;
1345                 bdev->bd_disk = NULL;
1346                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1347                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1348                         victim = bdev->bd_contains;
1349                 bdev->bd_contains = NULL;
1350         }
1351         unlock_kernel();
1352         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1353         bdput(bdev);
1354         if (victim)
1355                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1356         return ret;
1357 }
1358
1359 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1360 {
1361         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1362 }
1363 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1364
1365 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1366 {
1367         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1368         if (bdev->bd_holder == filp)
1369                 bd_release(bdev);
1370         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1371 }
1372
1373 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1374 {
1375         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1376         fmode_t mode = file->f_mode;
1377
1378         /*
1379          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1380          * to updated it before every ioctl.
1381          */
1382         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1383                 mode |= FMODE_NDELAY;
1384         else
1385                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1386
1387         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1392  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1393  *
1394  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1395  * use.
1396  */
1397 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1398                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1399 {
1400         struct file *file = iocb->ki_filp;
1401         ssize_t ret;
1402
1403         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1404
1405         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1406         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1407                 ssize_t err;
1408
1409                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1410                 if (err < 0 && ret > 0)
1411                         ret = err;
1412         }
1413         return ret;
1414 }
1415 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1416
1417 /*
1418  * Try to release a page associated with block device when the system
1419  * is under memory pressure.
1420  */
1421 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1422 {
1423         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1424
1425         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1426                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1427
1428         return try_to_free_buffers(page);
1429 }
1430
1431 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1432         .readpage       = blkdev_readpage,
1433         .writepage      = blkdev_writepage,
1434         .sync_page      = block_sync_page,
1435         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1436         .write_end      = blkdev_write_end,
1437         .writepages     = generic_writepages,
1438         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1439         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1440 };
1441
1442 const struct file_operations def_blk_fops = {
1443         .open           = blkdev_open,
1444         .release        = blkdev_close,
1445         .llseek         = block_llseek,
1446         .read           = do_sync_read,
1447         .write          = do_sync_write,
1448         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1449         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1450         .mmap           = generic_file_mmap,
1451         .fsync          = blkdev_fsync,
1452         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1453 #ifdef CONFIG_COMPAT
1454         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1455 #endif
1456         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1457         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1458 };
1459
1460 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1461 {
1462         int res;
1463         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1464         set_fs(KERNEL_DS);
1465         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1466         set_fs(old_fs);
1467         return res;
1468 }
1469
1470 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1471
1472 /**
1473  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1474  * @pathname:   special file representing the block device
1475  *
1476  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1477  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1478  * otherwise.
1479  */
1480 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1481 {
1482         struct block_device *bdev;
1483         struct inode *inode;
1484         struct path path;
1485         int error;
1486
1487         if (!pathname || !*pathname)
1488                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1489
1490         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1491         if (error)
1492                 return ERR_PTR(error);
1493
1494         inode = path.dentry->d_inode;
1495         error = -ENOTBLK;
1496         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1497                 goto fail;
1498         error = -EACCES;
1499         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1500                 goto fail;
1501         error = -ENOMEM;
1502         bdev = bd_acquire(inode);
1503         if (!bdev)
1504                 goto fail;
1505 out:
1506         path_put(&path);
1507         return bdev;
1508 fail:
1509         bdev = ERR_PTR(error);
1510         goto out;
1511 }
1512 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1513
1514 /**
1515  * open_bdev_exclusive  -  open a block device by name and set it up for use
1516  *
1517  * @path:       special file representing the block device
1518  * @mode:       FMODE_... combination to pass be used
1519  * @holder:     owner for exclusion
1520  *
1521  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1522  * for the @holder.
1523  */
1524 struct block_device *open_bdev_exclusive(const char *path, fmode_t mode, void *holder)
1525 {
1526         struct block_device *bdev;
1527         int error = 0;
1528
1529         bdev = lookup_bdev(path);
1530         if (IS_ERR(bdev))
1531                 return bdev;
1532
1533         error = blkdev_get(bdev, mode);
1534         if (error)
1535                 return ERR_PTR(error);
1536         error = -EACCES;
1537         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev))
1538                 goto blkdev_put;
1539         error = bd_claim(bdev, holder);
1540         if (error)
1541                 goto blkdev_put;
1542
1543         return bdev;
1544
1545 blkdev_put:
1546         blkdev_put(bdev, mode);
1547         return ERR_PTR(error);
1548 }
1549
1550 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_exclusive);
1551
1552 /**
1553  * close_bdev_exclusive  -  close a blockdevice opened by open_bdev_exclusive()
1554  *
1555  * @bdev:       blockdevice to close
1556  * @mode:       mode, must match that used to open.
1557  *
1558  * This is the counterpart to open_bdev_exclusive().
1559  */
1560 void close_bdev_exclusive(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1561 {
1562         bd_release(bdev);
1563         blkdev_put(bdev, mode);
1564 }
1565
1566 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_exclusive);
1567
1568 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1569 {
1570         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1571         int res = 0;
1572
1573         if (sb) {
1574                 /*
1575                  * no need to lock the super, get_super holds the
1576                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1577                  * under us (->put_super runs with the write lock
1578                  * hold).
1579                  */
1580                 shrink_dcache_sb(sb);
1581                 res = invalidate_inodes(sb);
1582                 drop_super(sb);
1583         }
1584         invalidate_bdev(bdev);
1585         return res;
1586 }
1587 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);