fs/block_dev.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/block_dev.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
   6  */
   7
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/fcntl.h>
  11 #include <linux/slab.h>
  12 #include <linux/kmod.h>
  13 #include <linux/major.h>
  14 #include <linux/device_cgroup.h>
  15 #include <linux/highmem.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/blkpg.h>
  19 #include <linux/magic.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h>
  21 #include <linux/swap.h>
  22 #include <linux/pagevec.h>
  23 #include <linux/writeback.h>
  24 #include <linux/mpage.h>
  25 #include <linux/mount.h>
  26 #include <linux/uio.h>
  27 #include <linux/namei.h>
  28 #include <linux/log2.h>
  29 #include <linux/cleancache.h>
  30 #include <linux/aio.h>
  31 #include <asm/uaccess.h>
  32 #include "internal.h"
  33
  34 struct bdev_inode {
  35         struct block_device bdev;
  36         struct inode vfs_inode;
  37 };
  38
  39 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
  40
  41 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  42 {
  43         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  44 }
  45
  46 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  47 {
  48         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  49 }
  50 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  51
  52 /*
  53  * Move the inode from its current bdi to a new bdi. If the inode is dirty we
  54  * need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always on
  55  * the right list.
  56  */
  57 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
  58                         struct backing_dev_info *dst)
  59 {
  60         struct backing_dev_info *old = inode->i_data.backing_dev_info;
  61
  62         if (unlikely(dst == old))               /* deadlock avoidance */
  63                 return;
  64         bdi_lock_two(&old->wb, &dst->wb);
  65         spin_lock(&inode->i_lock);
  66         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
  67         if (inode->i_state & I_DIRTY)
  68                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
  69         spin_unlock(&inode->i_lock);
  70         spin_unlock(&old->wb.list_lock);
  71         spin_unlock(&dst->wb.list_lock);
  72 }
  73
  74 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  75 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  76 {
  77         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  78
  79         if (mapping->nrpages == 0)
  80                 return;
  81
  82         invalidate_bh_lrus();
  83         truncate_inode_pages(mapping, 0);
  84 }
  85 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
  86
  87 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
  88 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
  89 {
  90         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  91
  92         if (mapping->nrpages == 0)
  93                 return;
  94
  95         invalidate_bh_lrus();
  96         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
  97         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
  98         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
  99          * But, for the strange corners, lets be cautious
 100          */
 101         cleancache_invalidate_inode(mapping);
 102 }
 103 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
 104
 105 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
 106 {
 107         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
 108         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
 109                 return -EINVAL;
 110
 111         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
 112         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
 113                 return -EINVAL;
 114
 115         /* Don't change the size if it is same as current */
 116         if (bdev->bd_block_size != size) {
 117                 sync_blockdev(bdev);
 118                 bdev->bd_block_size = size;
 119                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
 120                 kill_bdev(bdev);
 121         }
 122         return 0;
 123 }
 124
 125 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
 126
 127 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 128 {
 129         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
 130                 return 0;
 131         /* If we get here, we know size is power of two
 132          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 133         sb->s_blocksize = size;
 134         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 135         return sb->s_blocksize;
 136 }
 137
 138 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 139
 140 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 141 {
 142         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 143         if (size < minsize)
 144                 size = minsize;
 145         return sb_set_blocksize(sb, size);
 146 }
 147
 148 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 149
 150 static int
 151 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 152                 struct buffer_head *bh, int create)
 153 {
 154         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 155         bh->b_blocknr = iblock;
 156         set_buffer_mapped(bh);
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 static ssize_t
 161 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 162                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 163 {
 164         struct file *file = iocb->ki_filp;
 165         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 166
 167         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
 168                                     nr_segs, blkdev_get_block, NULL, NULL, 0);
 169 }
 170
 171 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 172 {
 173         if (!bdev)
 174                 return 0;
 175         if (!wait)
 176                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 177         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 178 }
 179
 180 /*
 181  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 182  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 183  */
 184 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 185 {
 186         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 187 }
 188 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 189
 190 /*
 191  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 192  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 193  * device.  Takes the superblock lock.
 194  */
 195 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 196 {
 197         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 198         if (sb) {
 199                 int res = sync_filesystem(sb);
 200                 drop_super(sb);
 201                 return res;
 202         }
 203         return sync_blockdev(bdev);
 204 }
 205 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 206
 207 /**
 208  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 209  * @bdev:       blockdevice to lock
 210  *
 211  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 212  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 213  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 214  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 215  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 216  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 217  * actually.
 218  */
 219 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 220 {
 221         struct super_block *sb;
 222         int error = 0;
 223
 224         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 225         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 226                 /*
 227                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 228                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 229                  * thaw_bdev drops it.
 230                  */
 231                 sb = get_super(bdev);
 232                 drop_super(sb);
 233                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 234                 return sb;
 235         }
 236
 237         sb = get_active_super(bdev);
 238         if (!sb)
 239                 goto out;
 240         error = freeze_super(sb);
 241         if (error) {
 242                 deactivate_super(sb);
 243                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 244                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 245                 return ERR_PTR(error);
 246         }
 247         deactivate_super(sb);
 248  out:
 249         sync_blockdev(bdev);
 250         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 251         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 252 }
 253 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 254
 255 /**
 256  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 257  * @bdev:       blockdevice to unlock
 258  * @sb:         associated superblock
 259  *
 260  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 261  */
 262 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 263 {
 264         int error = -EINVAL;
 265
 266         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 267         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 268                 goto out;
 269
 270         error = 0;
 271         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 272                 goto out;
 273
 274         if (!sb)
 275                 goto out;
 276
 277         error = thaw_super(sb);
 278         if (error) {
 279                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 280                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 281                 return error;
 282         }
 283 out:
 284         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 285         return 0;
 286 }
 287 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 288
 289 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 290 {
 291         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 292 }
 293
 294 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 295 {
 296         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 297 }
 298
 299 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 300                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 301                         struct page **pagep, void **fsdata)
 302 {
 303         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
 304                                  blkdev_get_block);
 305 }
 306
 307 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 308                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 309                         struct page *page, void *fsdata)
 310 {
 311         int ret;
 312         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 313
 314         unlock_page(page);
 315         page_cache_release(page);
 316
 317         return ret;
 318 }
 319
 320 /*
 321  * private llseek:
 322  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
 323  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 324  */
 325 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 326 {
 327         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
 328         loff_t retval;
 329
 330         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 331         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
 332         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 333         return retval;
 334 }
 335
 336 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
 337 {
 338         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
 339         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 340         int error;
 341
 342         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
 343         if (error)
 344                 return error;
 345
 346         /*
 347          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 348          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 349          * O_SYNC writers to a block device.
 350          */
 351         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
 352         if (error == -EOPNOTSUPP)
 353                 error = 0;
 354
 355         return error;
 356 }
 357 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 358
 359 /*
 360  * pseudo-fs
 361  */
 362
 363 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 364 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 365
 366 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 367 {
 368         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 369         if (!ei)
 370                 return NULL;
 371         return &ei->vfs_inode;
 372 }
 373
 374 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
 375 {
 376         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
 377         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 378
 379         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 380 }
 381
 382 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 383 {
 384         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
 385 }
 386
 387 static void init_once(void *foo)
 388 {
 389         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 390         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 391
 392         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 393         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 394         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
 395         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 396 #ifdef CONFIG_SYSFS
 397         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
 398 #endif
 399         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 400         /* Initialize mutex for freeze. */
 401         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 402 }
 403
 404 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
 405 {
 406         list_del_init(&inode->i_devices);
 407         inode->i_bdev = NULL;
 408         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 409 }
 410
 411 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
 412 {
 413         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 414         struct list_head *p;
 415         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
 416         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
 417         clear_inode(inode);
 418         spin_lock(&bdev_lock);
 419         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
 420                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
 421         }
 422         list_del_init(&bdev->bd_list);
 423         spin_unlock(&bdev_lock);
 424 }
 425
 426 static const struct super_operations bdev_sops = {
 427         .statfs = simple_statfs,
 428         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 429         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 430         .drop_inode = generic_delete_inode,
 431         .evict_inode = bdev_evict_inode,
 432 };
 433
 434 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
 435         int flags, const char *dev_name, void *data)
 436 {
 437         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
 438 }
 439
 440 static struct file_system_type bd_type = {
 441         .name           = "bdev",
 442         .mount          = bd_mount,
 443         .kill_sb        = kill_anon_super,
 444 };
 445
 446 static struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 447
 448 void __init bdev_cache_init(void)
 449 {
 450         int err;
 451         static struct vfsmount *bd_mnt;
 452
 453         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 454                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 455                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
 456                         init_once);
 457         err = register_filesystem(&bd_type);
 458         if (err)
 459                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 460         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 461         if (IS_ERR(bd_mnt))
 462                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 463         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 464 }
 465
 466 /*
 467  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 468  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 469  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 470  */
 471 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 472 {
 473         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 474 }
 475
 476 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 477 {
 478         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 479 }
 480
 481 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 482 {
 483         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 484         return 0;
 485 }
 486
 487 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 488
 489 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 490 {
 491         struct block_device *bdev;
 492         struct inode *inode;
 493
 494         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 495                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 496
 497         if (!inode)
 498                 return NULL;
 499
 500         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 501
 502         if (inode->i_state & I_NEW) {
 503                 bdev->bd_contains = NULL;
 504                 bdev->bd_super = NULL;
 505                 bdev->bd_inode = inode;
 506                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
 507                 bdev->bd_part_count = 0;
 508                 bdev->bd_invalidated = 0;
 509                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 510                 inode->i_rdev = dev;
 511                 inode->i_bdev = bdev;
 512                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 513                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 514                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 515                 spin_lock(&bdev_lock);
 516                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 517                 spin_unlock(&bdev_lock);
 518                 unlock_new_inode(inode);
 519         }
 520         return bdev;
 521 }
 522
 523 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 524
 525 /**
 526  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 527  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 528  */
 529 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 530 {
 531         ihold(bdev->bd_inode);
 532         return bdev;
 533 }
 534 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
 535
 536 long nr_blockdev_pages(void)
 537 {
 538         struct block_device *bdev;
 539         long ret = 0;
 540         spin_lock(&bdev_lock);
 541         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
 542                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 543         }
 544         spin_unlock(&bdev_lock);
 545         return ret;
 546 }
 547
 548 void bdput(struct block_device *bdev)
 549 {
 550         iput(bdev->bd_inode);
 551 }
 552
 553 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 554
 555 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 556 {
 557         struct block_device *bdev;
 558
 559         spin_lock(&bdev_lock);
 560         bdev = inode->i_bdev;
 561         if (bdev) {
 562                 ihold(bdev->bd_inode);
 563                 spin_unlock(&bdev_lock);
 564                 return bdev;
 565         }
 566         spin_unlock(&bdev_lock);
 567
 568         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 569         if (bdev) {
 570                 spin_lock(&bdev_lock);
 571                 if (!inode->i_bdev) {
 572                         /*
 573                          * We take an additional reference to bd_inode,
 574                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 575                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 576                          * without igrab().
 577                          */
 578                         ihold(bdev->bd_inode);
 579                         inode->i_bdev = bdev;
 580                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 581                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
 582                 }
 583                 spin_unlock(&bdev_lock);
 584         }
 585         return bdev;
 586 }
 587
 588 static inline int sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
 589 {
 590         return sb == blockdev_superblock;
 591 }
 592
 593 /* Call when you free inode */
 594
 595 void bd_forget(struct inode *inode)
 596 {
 597         struct block_device *bdev = NULL;
 598
 599         spin_lock(&bdev_lock);
 600         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
 601                 bdev = inode->i_bdev;
 602         __bd_forget(inode);
 603         spin_unlock(&bdev_lock);
 604
 605         if (bdev)
 606                 iput(bdev->bd_inode);
 607 }
 608
 609 /**
 610  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
 611  * @bdev: block device of interest
 612  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
 613  * @holder: holder trying to claim @bdev
 614  *
 615  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
 616  *
 617  * CONTEXT:
 618  * spin_lock(&bdev_lock).
 619  *
 620  * RETURNS:
 621  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
 622  */
 623 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
 624                          void *holder)
 625 {
 626         if (bdev->bd_holder == holder)
 627                 return true;     /* already a holder */
 628         else if (bdev->bd_holder != NULL)
 629                 return false;    /* held by someone else */
 630         else if (bdev->bd_contains == bdev)
 631                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
 632
 633         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
 634                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
 635         else if (whole->bd_holder != NULL)
 636                 return false;    /* is a partition of a held device */
 637         else
 638                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
 639 }
 640
 641 /**
 642  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
 643  * @bdev: block device of interest
 644  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
 645  * @holder: holder trying to claim @bdev
 646  *
 647  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
 648  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
 649  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
 650  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
 651  *
 652  * CONTEXT:
 653  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
 654  * it multiple times.
 655  *
 656  * RETURNS:
 657  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
 658  */
 659 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
 660                                struct block_device *whole, void *holder)
 661 {
 662 retry:
 663         /* if someone else claimed, fail */
 664         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
 665                 return -EBUSY;
 666
 667         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
 668         if (whole->bd_claiming) {
 669                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
 670                 DEFINE_WAIT(wait);
 671
 672                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 673                 spin_unlock(&bdev_lock);
 674                 schedule();
 675                 finish_wait(wq, &wait);
 676                 spin_lock(&bdev_lock);
 677                 goto retry;
 678         }
 679
 680         /* yay, all mine */
 681         return 0;
 682 }
 683
 684 /**
 685  * bd_start_claiming - start claiming a block device
 686  * @bdev: block device of interest
 687  * @holder: holder trying to claim @bdev
 688  *
 689  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
 690  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
 691  * successful call to this function must be matched with a call to
 692  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
 693  * fail).
 694  *
 695  * This function is used to gain exclusive access to the block device
 696  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
 697  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
 698  * access but may subsequently fail.
 699  *
 700  * CONTEXT:
 701  * Might sleep.
 702  *
 703  * RETURNS:
 704  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
 705  * value on failure.
 706  */
 707 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
 708                                               void *holder)
 709 {
 710         struct gendisk *disk;
 711         struct block_device *whole;
 712         int partno, err;
 713
 714         might_sleep();
 715
 716         /*
 717          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
 718          * and grab the outer block device the hard way.
 719          */
 720         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
 721         if (!disk)
 722                 return ERR_PTR(-ENXIO);
 723
 724         /*
 725          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
 726          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
 727          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
 728          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
 729          * tracking is broken for those devices but it has always been that
 730          * way.
 731          */
 732         if (partno)
 733                 whole = bdget_disk(disk, 0);
 734         else
 735                 whole = bdgrab(bdev);
 736
 737         module_put(disk->fops->owner);
 738         put_disk(disk);
 739         if (!whole)
 740                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 741
 742         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
 743         spin_lock(&bdev_lock);
 744
 745         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
 746         if (err == 0) {
 747                 whole->bd_claiming = holder;
 748                 spin_unlock(&bdev_lock);
 749                 return whole;
 750         } else {
 751                 spin_unlock(&bdev_lock);
 752                 bdput(whole);
 753                 return ERR_PTR(err);
 754         }
 755 }
 756
 757 #ifdef CONFIG_SYSFS
 758 struct bd_holder_disk {
 759         struct list_head        list;
 760         struct gendisk          *disk;
 761         int                     refcnt;
 762 };
 763
 764 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
 765                                                   struct gendisk *disk)
 766 {
 767         struct bd_holder_disk *holder;
 768
 769         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
 770                 if (holder->disk == disk)
 771                         return holder;
 772         return NULL;
 773 }
 774
 775 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 776 {
 777         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
 778 }
 779
 780 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 781 {
 782         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
 783 }
 784
 785 /**
 786  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
 787  * @bdev: the claimed slave bdev
 788  * @disk: the holding disk
 789  *
 790  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
 791  *
 792  * This functions creates the following sysfs symlinks.
 793  *
 794  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
 795  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
 796  *
 797  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
 798  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
 799  *
 800  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
 801  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
 802  *
 803  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
 804  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
 805  * lifetime of these symlinks.
 806  *
 807  * CONTEXT:
 808  * Might sleep.
 809  *
 810  * RETURNS:
 811  * 0 on success, -errno on failure.
 812  */
 813 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
 814 {
 815         struct bd_holder_disk *holder;
 816         int ret = 0;
 817
 818         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 819
 820         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
 821
 822         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
 823         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
 824                 goto out_unlock;
 825
 826         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
 827         if (holder) {
 828                 holder->refcnt++;
 829                 goto out_unlock;
 830         }
 831
 832         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
 833         if (!holder) {
 834                 ret = -ENOMEM;
 835                 goto out_unlock;
 836         }
 837
 838         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
 839         holder->disk = disk;
 840         holder->refcnt = 1;
 841
 842         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
 843         if (ret)
 844                 goto out_free;
 845
 846         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
 847         if (ret)
 848                 goto out_del;
 849         /*
 850          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
 851          * the holder directory.  Hold on to it.
 852          */
 853         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
 854
 855         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
 856         goto out_unlock;
 857
 858 out_del:
 859         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
 860 out_free:
 861         kfree(holder);
 862 out_unlock:
 863         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 864         return ret;
 865 }
 866 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
 867
 868 /**
 869  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
 870  * @bdev: the calimed slave bdev
 871  * @disk: the holding disk
 872  *
 873  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
 874  *
 875  * CONTEXT:
 876  * Might sleep.
 877  */
 878 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
 879 {
 880         struct bd_holder_disk *holder;
 881
 882         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 883
 884         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
 885
 886         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
 887                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
 888                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
 889                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
 890                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
 891                 list_del_init(&holder->list);
 892                 kfree(holder);
 893         }
 894
 895         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 896 }
 897 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
 898 #endif
 899
 900 /**
 901  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
 902  *
 903  * @bdev:      struct block device to be flushed
 904  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
 905  *
 906  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
 907  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
 908  * resize.
 909  */
 910 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
 911 {
 912         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
 913                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
 914
 915                 if (bdev->bd_disk)
 916                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
 917                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
 918                        "resized disk %s\n", name);
 919         }
 920
 921         if (!bdev->bd_disk)
 922                 return;
 923         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
 924                 bdev->bd_invalidated = 1;
 925 }
 926
 927 /**
 928  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
 929  * @disk: struct gendisk to check
 930  * @bdev: struct bdev to adjust.
 931  *
 932  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
 933  * and adjusts it if it differs.
 934  */
 935 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
 936 {
 937         loff_t disk_size, bdev_size;
 938
 939         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
 940         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
 941         if (disk_size != bdev_size) {
 942                 char name[BDEVNAME_SIZE];
 943
 944                 disk_name(disk, 0, name);
 945                 printk(KERN_INFO
 946                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
 947                        name, bdev_size, disk_size);
 948                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
 949                 flush_disk(bdev, false);
 950         }
 951 }
 952 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
 953
 954 /**
 955  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
 956  * @disk: struct gendisk to be revalidated
 957  *
 958  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
 959  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
 960  * for all revalidate_disk operations.
 961  */
 962 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
 963 {
 964         struct block_device *bdev;
 965         int ret = 0;
 966
 967         if (disk->fops->revalidate_disk)
 968                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
 969
 970         bdev = bdget_disk(disk, 0);
 971         if (!bdev)
 972                 return ret;
 973
 974         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 975         check_disk_size_change(disk, bdev);
 976         bdev->bd_invalidated = 0;
 977         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 978         bdput(bdev);
 979         return ret;
 980 }
 981 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
 982
 983 /*
 984  * This routine checks whether a removable media has been changed,
 985  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
 986  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
 987  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
 988  * is the best way of combining speed and utility, I think.
 989  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
 990  * to lose :-)
 991  */
 992 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
 993 {
 994         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
 995         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
 996         unsigned int events;
 997
 998         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
 999                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1000         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1001                 return 0;
1002
1003         flush_disk(bdev, true);
1004         if (bdops->revalidate_disk)
1005                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1006         return 1;
1007 }
1008
1009 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1010
1011 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1012 {
1013         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1014
1015         mutex_lock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1016         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1017         mutex_unlock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1018         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1019                 if (size & bsize)
1020                         break;
1021                 bsize <<= 1;
1022         }
1023         bdev->bd_block_size = bsize;
1024         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1025 }
1026 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1027
1028 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1029
1030 /*
1031  * bd_mutex locking:
1032  *
1033  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1034  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1035  */
1036
1037 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1038 {
1039         struct gendisk *disk;
1040         struct module *owner;
1041         int ret;
1042         int partno;
1043         int perm = 0;
1044
1045         if (mode & FMODE_READ)
1046                 perm |= MAY_READ;
1047         if (mode & FMODE_WRITE)
1048                 perm |= MAY_WRITE;
1049         /*
1050          * hooks: /n/, see "layering violations".
1051          */
1052         if (!for_part) {
1053                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1054                 if (ret != 0) {
1055                         bdput(bdev);
1056                         return ret;
1057                 }
1058         }
1059
1060  restart:
1061
1062         ret = -ENXIO;
1063         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1064         if (!disk)
1065                 goto out;
1066         owner = disk->fops->owner;
1067
1068         disk_block_events(disk);
1069         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1070         if (!bdev->bd_openers) {
1071                 bdev->bd_disk = disk;
1072                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1073                 bdev->bd_contains = bdev;
1074                 if (!partno) {
1075                         struct backing_dev_info *bdi;
1076
1077                         ret = -ENXIO;
1078                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1079                         if (!bdev->bd_part)
1080                                 goto out_clear;
1081
1082                         ret = 0;
1083                         if (disk->fops->open) {
1084                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1085                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1086                                         /* Lost a race with 'disk' being
1087                                          * deleted, try again.
1088                                          * See md.c
1089                                          */
1090                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1091                                         bdev->bd_part = NULL;
1092                                         bdev->bd_disk = NULL;
1093                                         bdev->bd_queue = NULL;
1094                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1095                                         disk_unblock_events(disk);
1096                                         put_disk(disk);
1097                                         module_put(owner);
1098                                         goto restart;
1099                                 }
1100                         }
1101
1102                         if (!ret) {
1103                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1104                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1105                                 if (bdi == NULL)
1106                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1107                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1108                         }
1109
1110                         /*
1111                          * If the device is invalidated, rescan partition
1112                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1113                          * The latter is necessary to prevent ghost
1114                          * partitions on a removed medium.
1115                          */
1116                         if (bdev->bd_invalidated) {
1117                                 if (!ret)
1118                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1119                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1120                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1121                         }
1122                         if (ret)
1123                                 goto out_clear;
1124                 } else {
1125                         struct block_device *whole;
1126                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1127                         ret = -ENOMEM;
1128                         if (!whole)
1129                                 goto out_clear;
1130                         BUG_ON(for_part);
1131                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1132                         if (ret)
1133                                 goto out_clear;
1134                         bdev->bd_contains = whole;
1135                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1136                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1137                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1138                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1139                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1140                                 ret = -ENXIO;
1141                                 goto out_clear;
1142                         }
1143                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1144                 }
1145         } else {
1146                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1147                         ret = 0;
1148                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1149                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1150                         /* the same as first opener case, read comment there */
1151                         if (bdev->bd_invalidated) {
1152                                 if (!ret)
1153                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1154                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1155                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1156                         }
1157                         if (ret)
1158                                 goto out_unlock_bdev;
1159                 }
1160                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1161                 put_disk(disk);
1162                 module_put(owner);
1163         }
1164         bdev->bd_openers++;
1165         if (for_part)
1166                 bdev->bd_part_count++;
1167         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1168         disk_unblock_events(disk);
1169         return 0;
1170
1171  out_clear:
1172         disk_put_part(bdev->bd_part);
1173         bdev->bd_disk = NULL;
1174         bdev->bd_part = NULL;
1175         bdev->bd_queue = NULL;
1176         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1177         if (bdev != bdev->bd_contains)
1178                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1179         bdev->bd_contains = NULL;
1180  out_unlock_bdev:
1181         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1182         disk_unblock_events(disk);
1183         put_disk(disk);
1184         module_put(owner);
1185  out:
1186         bdput(bdev);
1187
1188         return ret;
1189 }
1190
1191 /**
1192  * blkdev_get - open a block device
1193  * @bdev: block_device to open
1194  * @mode: FMODE_* mask
1195  * @holder: exclusive holder identifier
1196  *
1197  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1198  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1199  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1200  *
1201  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1202  * @bdev is put.
1203  *
1204  * CONTEXT:
1205  * Might sleep.
1206  *
1207  * RETURNS:
1208  * 0 on success, -errno on failure.
1209  */
1210 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1211 {
1212         struct block_device *whole = NULL;
1213         int res;
1214
1215         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1216
1217         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1218                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1219                 if (IS_ERR(whole)) {
1220                         bdput(bdev);
1221                         return PTR_ERR(whole);
1222                 }
1223         }
1224
1225         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1226
1227         if (whole) {
1228                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1229
1230                 /* finish claiming */
1231                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1232                 spin_lock(&bdev_lock);
1233
1234                 if (!res) {
1235                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1236                         /*
1237                          * Note that for a whole device bd_holders
1238                          * will be incremented twice, and bd_holder
1239                          * will be set to bd_may_claim before being
1240                          * set to holder
1241                          */
1242                         whole->bd_holders++;
1243                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1244                         bdev->bd_holders++;
1245                         bdev->bd_holder = holder;
1246                 }
1247
1248                 /* tell others that we're done */
1249                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1250                 whole->bd_claiming = NULL;
1251                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1252
1253                 spin_unlock(&bdev_lock);
1254
1255                 /*
1256                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1257                  * write holder makes the write_holder state stick until
1258                  * all are released.  This is good enough and tracking
1259                  * individual writeable reference is too fragile given the
1260                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1261                  */
1262                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1263                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1264                         bdev->bd_write_holder = true;
1265                         disk_block_events(disk);
1266                 }
1267
1268                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1269                 bdput(whole);
1270         }
1271
1272         return res;
1273 }
1274 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1275
1276 /**
1277  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1278  * @path: path to the block device to open
1279  * @mode: FMODE_* mask
1280  * @holder: exclusive holder identifier
1281  *
1282  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1283  * and @holder are identical to blkdev_get().
1284  *
1285  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1286  *
1287  * CONTEXT:
1288  * Might sleep.
1289  *
1290  * RETURNS:
1291  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1292  */
1293 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1294                                         void *holder)
1295 {
1296         struct block_device *bdev;
1297         int err;
1298
1299         bdev = lookup_bdev(path);
1300         if (IS_ERR(bdev))
1301                 return bdev;
1302
1303         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1304         if (err)
1305                 return ERR_PTR(err);
1306
1307         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1308                 blkdev_put(bdev, mode);
1309                 return ERR_PTR(-EACCES);
1310         }
1311
1312         return bdev;
1313 }
1314 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1315
1316 /**
1317  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1318  * @dev: device number of block device to open
1319  * @mode: FMODE_* mask
1320  * @holder: exclusive holder identifier
1321  *
1322  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1323  * @holder are identical to blkdev_get().
1324  *
1325  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1326  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1327  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1328  * ever need it - reconsider your API.
1329  *
1330  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1331  *
1332  * CONTEXT:
1333  * Might sleep.
1334  *
1335  * RETURNS:
1336  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1337  */
1338 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1339 {
1340         struct block_device *bdev;
1341         int err;
1342
1343         bdev = bdget(dev);
1344         if (!bdev)
1345                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1346
1347         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1348         if (err)
1349                 return ERR_PTR(err);
1350
1351         return bdev;
1352 }
1353 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1354
1355 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1356 {
1357         struct block_device *bdev;
1358
1359         /*
1360          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1361          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1362          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1363          * during an unstable branch.
1364          */
1365         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1366
1367         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1368                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1369         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1370                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1371         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1372                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1373
1374         bdev = bd_acquire(inode);
1375         if (bdev == NULL)
1376                 return -ENOMEM;
1377
1378         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1379
1380         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1381 }
1382
1383 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1384 {
1385         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1386         struct block_device *victim = NULL;
1387
1388         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1389         if (for_part)
1390                 bdev->bd_part_count--;
1391
1392         if (!--bdev->bd_openers) {
1393                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1394                 sync_blockdev(bdev);
1395                 kill_bdev(bdev);
1396                 /* ->release can cause the old bdi to disappear,
1397                  * so must switch it out first
1398                  */
1399                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1400                                         &default_backing_dev_info);
1401         }
1402         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1403                 if (disk->fops->release)
1404                         disk->fops->release(disk, mode);
1405         }
1406         if (!bdev->bd_openers) {
1407                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1408
1409                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1410                 bdev->bd_part = NULL;
1411                 bdev->bd_disk = NULL;
1412                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1413                         victim = bdev->bd_contains;
1414                 bdev->bd_contains = NULL;
1415
1416                 put_disk(disk);
1417                 module_put(owner);
1418         }
1419         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1420         bdput(bdev);
1421         if (victim)
1422                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1423 }
1424
1425 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1426 {
1427         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1428
1429         if (mode & FMODE_EXCL) {
1430                 bool bdev_free;
1431
1432                 /*
1433                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1434                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1435                  * synchronize disk_holder unlinking.
1436                  */
1437                 spin_lock(&bdev_lock);
1438
1439                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1440                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1441
1442                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1443                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1444                         bdev->bd_holder = NULL;
1445                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1446                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1447
1448                 spin_unlock(&bdev_lock);
1449
1450                 /*
1451                  * If this was the last claim, remove holder link and
1452                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1453                  */
1454                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1455                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1456                         bdev->bd_write_holder = false;
1457                 }
1458         }
1459
1460         /*
1461          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1462          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1463          * from userland - e.g. eject(1).
1464          */
1465         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1466
1467         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1468
1469         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1470 }
1471 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1472
1473 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1474 {
1475         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1476         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1477         return 0;
1478 }
1479
1480 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1481 {
1482         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1483         fmode_t mode = file->f_mode;
1484
1485         /*
1486          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1487          * to updated it before every ioctl.
1488          */
1489         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1490                 mode |= FMODE_NDELAY;
1491         else
1492                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1493
1494         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1499  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1500  *
1501  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1502  * use.
1503  */
1504 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1505                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1506 {
1507         struct file *file = iocb->ki_filp;
1508         struct blk_plug plug;
1509         ssize_t ret;
1510
1511         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1512
1513         blk_start_plug(&plug);
1514         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1515         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1516                 ssize_t err;
1517
1518                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1519                 if (err < 0 && ret > 0)
1520                         ret = err;
1521         }
1522         blk_finish_plug(&plug);
1523         return ret;
1524 }
1525 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1526
1527 static ssize_t blkdev_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1528                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1529 {
1530         struct file *file = iocb->ki_filp;
1531         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1532         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1533
1534         if (pos >= size)
1535                 return 0;
1536
1537         size -= pos;
1538         if (size < iocb->ki_left)
1539                 nr_segs = iov_shorten((struct iovec *)iov, nr_segs, size);
1540         return generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
1541 }
1542
1543 /*
1544  * Try to release a page associated with block device when the system
1545  * is under memory pressure.
1546  */
1547 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1548 {
1549         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1550
1551         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1552                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1553
1554         return try_to_free_buffers(page);
1555 }
1556
1557 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1558         .readpage       = blkdev_readpage,
1559         .writepage      = blkdev_writepage,
1560         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1561         .write_end      = blkdev_write_end,
1562         .writepages     = generic_writepages,
1563         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1564         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1565 };
1566
1567 const struct file_operations def_blk_fops = {
1568         .open           = blkdev_open,
1569         .release        = blkdev_close,
1570         .llseek         = block_llseek,
1571         .read           = do_sync_read,
1572         .write          = do_sync_write,
1573         .aio_read       = blkdev_aio_read,
1574         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1575         .mmap           = generic_file_mmap,
1576         .fsync          = blkdev_fsync,
1577         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1578 #ifdef CONFIG_COMPAT
1579         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1580 #endif
1581         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1582         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1583 };
1584
1585 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1586 {
1587         int res;
1588         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1589         set_fs(KERNEL_DS);
1590         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1591         set_fs(old_fs);
1592         return res;
1593 }
1594
1595 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1596
1597 /**
1598  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1599  * @pathname:   special file representing the block device
1600  *
1601  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1602  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1603  * otherwise.
1604  */
1605 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1606 {
1607         struct block_device *bdev;
1608         struct inode *inode;
1609         struct path path;
1610         int error;
1611
1612         if (!pathname || !*pathname)
1613                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1614
1615         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1616         if (error)
1617                 return ERR_PTR(error);
1618
1619         inode = path.dentry->d_inode;
1620         error = -ENOTBLK;
1621         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1622                 goto fail;
1623         error = -EACCES;
1624         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1625                 goto fail;
1626         error = -ENOMEM;
1627         bdev = bd_acquire(inode);
1628         if (!bdev)
1629                 goto fail;
1630 out:
1631         path_put(&path);
1632         return bdev;
1633 fail:
1634         bdev = ERR_PTR(error);
1635         goto out;
1636 }
1637 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1638
1639 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1640 {
1641         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1642         int res = 0;
1643
1644         if (sb) {
1645                 /*
1646                  * no need to lock the super, get_super holds the
1647                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1648                  * under us (->put_super runs with the write lock
1649                  * hold).
1650                  */
1651                 shrink_dcache_sb(sb);
1652                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1653                 drop_super(sb);
1654         }
1655         invalidate_bdev(bdev);
1656         return res;
1657 }
1658 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1659
1660 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1661 {
1662         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1663
1664         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1665         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1666                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1667
1668                 spin_lock(&inode->i_lock);
1669                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1670                     mapping->nrpages == 0) {
1671                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1672                         continue;
1673                 }
1674                 __iget(inode);
1675                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1676                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1677                 /*
1678                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1679                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1680                  * inode_sb_list_lock.  We cannot iput the inode now as we can
1681                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1682                  * inode_sb_list_lock. So we keep the reference and iput it
1683                  * later.
1684                  */
1685                 iput(old_inode);
1686                 old_inode = inode;
1687
1688                 func(I_BDEV(inode), arg);
1689
1690                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1691         }
1692         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1693         iput(old_inode);
1694 }