fs/block_dev.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  linux/fs/block_dev.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   6  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
   7  */
   8
   9 #include <linux/init.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/fcntl.h>
  12 #include <linux/slab.h>
  13 #include <linux/kmod.h>
  14 #include <linux/major.h>
  15 #include <linux/device_cgroup.h>
  16 #include <linux/highmem.h>
  17 #include <linux/blkdev.h>
  18 #include <linux/backing-dev.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/blkpg.h>
  21 #include <linux/magic.h>
  22 #include <linux/buffer_head.h>
  23 #include <linux/swap.h>
  24 #include <linux/pagevec.h>
  25 #include <linux/writeback.h>
  26 #include <linux/mpage.h>
  27 #include <linux/mount.h>
  28 #include <linux/pseudo_fs.h>
  29 #include <linux/uio.h>
  30 #include <linux/namei.h>
  31 #include <linux/log2.h>
  32 #include <linux/cleancache.h>
  33 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  34 #include <linux/falloc.h>
  35 #include <linux/uaccess.h>
  36 #include <linux/suspend.h>
  37 #include "internal.h"
  38
  39 struct bdev_inode {
  40         struct block_device bdev;
  41         struct inode vfs_inode;
  42 };
  43
  44 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
  45
  46 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  47 {
  48         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  49 }
  50
  51 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  52 {
  53         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  54 }
  55 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  56
  57 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
  58 {
  59         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
  60         int ret;
  61
  62         spin_lock(&inode->i_lock);
  63         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
  64                 spin_unlock(&inode->i_lock);
  65                 ret = write_inode_now(inode, true);
  66                 if (ret) {
  67                         char name[BDEVNAME_SIZE];
  68                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
  69                                             "for block device %s (err=%d).\n",
  70                                             bdevname(bdev, name), ret);
  71                 }
  72                 spin_lock(&inode->i_lock);
  73         }
  74         spin_unlock(&inode->i_lock);
  75 }
  76
  77 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  78 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  79 {
  80         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  81
  82         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrexceptional == 0)
  83                 return;
  84
  85         invalidate_bh_lrus();
  86         truncate_inode_pages(mapping, 0);
  87 }
  88
  89 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
  90 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
  91 {
  92         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  93
  94         if (mapping->nrpages) {
  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         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
 100          * But, for the strange corners, lets be cautious
 101          */
 102         cleancache_invalidate_inode(mapping);
 103 }
 104 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
 105
 106 /*
 107  * Drop all buffers & page cache for given bdev range. This function bails
 108  * with error if bdev has other exclusive owner (such as filesystem).
 109  */
 110 int truncate_bdev_range(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 111                         loff_t lstart, loff_t lend)
 112 {
 113         struct block_device *claimed_bdev = NULL;
 114         int err;
 115
 116         /*
 117          * If we don't hold exclusive handle for the device, upgrade to it
 118          * while we discard the buffer cache to avoid discarding buffers
 119          * under live filesystem.
 120          */
 121         if (!(mode & FMODE_EXCL)) {
 122                 claimed_bdev = bdev->bd_contains;
 123                 err = bd_prepare_to_claim(bdev, claimed_bdev,
 124                                           truncate_bdev_range);
 125                 if (err)
 126                         return err;
 127         }
 128         truncate_inode_pages_range(bdev->bd_inode->i_mapping, lstart, lend);
 129         if (claimed_bdev)
 130                 bd_abort_claiming(bdev, claimed_bdev, truncate_bdev_range);
 131         return 0;
 132 }
 133 EXPORT_SYMBOL(truncate_bdev_range);
 134
 135 static void set_init_blocksize(struct block_device *bdev)
 136 {
 137         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bdev_logical_block_size(bdev));
 138 }
 139
 140 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
 141 {
 142         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
 143         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
 144                 return -EINVAL;
 145
 146         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
 147         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
 148                 return -EINVAL;
 149
 150         /* Don't change the size if it is same as current */
 151         if (bdev->bd_inode->i_blkbits != blksize_bits(size)) {
 152                 sync_blockdev(bdev);
 153                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
 154                 kill_bdev(bdev);
 155         }
 156         return 0;
 157 }
 158
 159 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
 160
 161 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 162 {
 163         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
 164                 return 0;
 165         /* If we get here, we know size is power of two
 166          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 167         sb->s_blocksize = size;
 168         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 169         return sb->s_blocksize;
 170 }
 171
 172 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 173
 174 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 175 {
 176         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 177         if (size < minsize)
 178                 size = minsize;
 179         return sb_set_blocksize(sb, size);
 180 }
 181
 182 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 183
 184 static int
 185 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 186                 struct buffer_head *bh, int create)
 187 {
 188         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 189         bh->b_blocknr = iblock;
 190         set_buffer_mapped(bh);
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
 195 {
 196         return file->f_mapping->host;
 197 }
 198
 199 static unsigned int dio_bio_write_op(struct kiocb *iocb)
 200 {
 201         unsigned int op = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
 202
 203         /* avoid the need for a I/O completion work item */
 204         if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
 205                 op |= REQ_FUA;
 206         return op;
 207 }
 208
 209 #define DIO_INLINE_BIO_VECS 4
 210
 211 static void blkdev_bio_end_io_simple(struct bio *bio)
 212 {
 213         struct task_struct *waiter = bio->bi_private;
 214
 215         WRITE_ONCE(bio->bi_private, NULL);
 216         blk_wake_io_task(waiter);
 217 }
 218
 219 static ssize_t
 220 __blkdev_direct_IO_simple(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 221                 int nr_pages)
 222 {
 223         struct file *file = iocb->ki_filp;
 224         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
 225         struct bio_vec inline_vecs[DIO_INLINE_BIO_VECS], *vecs;
 226         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 227         bool should_dirty = false;
 228         struct bio bio;
 229         ssize_t ret;
 230         blk_qc_t qc;
 231
 232         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
 233             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
 234                 return -EINVAL;
 235
 236         if (nr_pages <= DIO_INLINE_BIO_VECS)
 237                 vecs = inline_vecs;
 238         else {
 239                 vecs = kmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
 240                                      GFP_KERNEL);
 241                 if (!vecs)
 242                         return -ENOMEM;
 243         }
 244
 245         bio_init(&bio, vecs, nr_pages);
 246         bio_set_dev(&bio, bdev);
 247         bio.bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
 248         bio.bi_write_hint = iocb->ki_hint;
 249         bio.bi_private = current;
 250         bio.bi_end_io = blkdev_bio_end_io_simple;
 251         bio.bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
 252
 253         ret = bio_iov_iter_get_pages(&bio, iter);
 254         if (unlikely(ret))
 255                 goto out;
 256         ret = bio.bi_iter.bi_size;
 257
 258         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
 259                 bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
 260                 if (iter_is_iovec(iter))
 261                         should_dirty = true;
 262         } else {
 263                 bio.bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
 264                 task_io_account_write(ret);
 265         }
 266         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
 267                 bio_set_polled(&bio, iocb);
 268
 269         qc = submit_bio(&bio);
 270         for (;;) {
 271                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 272                 if (!READ_ONCE(bio.bi_private))
 273                         break;
 274                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
 275                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc, true))
 276                         blk_io_schedule();
 277         }
 278         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 279
 280         bio_release_pages(&bio, should_dirty);
 281         if (unlikely(bio.bi_status))
 282                 ret = blk_status_to_errno(bio.bi_status);
 283
 284 out:
 285         if (vecs != inline_vecs)
 286                 kfree(vecs);
 287
 288         bio_uninit(&bio);
 289
 290         return ret;
 291 }
 292
 293 struct blkdev_dio {
 294         union {
 295                 struct kiocb            *iocb;
 296                 struct task_struct      *waiter;
 297         };
 298         size_t                  size;
 299         atomic_t                ref;
 300         bool                    multi_bio : 1;
 301         bool                    should_dirty : 1;
 302         bool                    is_sync : 1;
 303         struct bio              bio;
 304 };
 305
 306 static struct bio_set blkdev_dio_pool;
 307
 308 static int blkdev_iopoll(struct kiocb *kiocb, bool wait)
 309 {
 310         struct block_device *bdev = I_BDEV(kiocb->ki_filp->f_mapping->host);
 311         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 312
 313         return blk_poll(q, READ_ONCE(kiocb->ki_cookie), wait);
 314 }
 315
 316 static void blkdev_bio_end_io(struct bio *bio)
 317 {
 318         struct blkdev_dio *dio = bio->bi_private;
 319         bool should_dirty = dio->should_dirty;
 320
 321         if (bio->bi_status && !dio->bio.bi_status)
 322                 dio->bio.bi_status = bio->bi_status;
 323
 324         if (!dio->multi_bio || atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
 325                 if (!dio->is_sync) {
 326                         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
 327                         ssize_t ret;
 328
 329                         if (likely(!dio->bio.bi_status)) {
 330                                 ret = dio->size;
 331                                 iocb->ki_pos += ret;
 332                         } else {
 333                                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
 334                         }
 335
 336                         dio->iocb->ki_complete(iocb, ret, 0);
 337                         if (dio->multi_bio)
 338                                 bio_put(&dio->bio);
 339                 } else {
 340                         struct task_struct *waiter = dio->waiter;
 341
 342                         WRITE_ONCE(dio->waiter, NULL);
 343                         blk_wake_io_task(waiter);
 344                 }
 345         }
 346
 347         if (should_dirty) {
 348                 bio_check_pages_dirty(bio);
 349         } else {
 350                 bio_release_pages(bio, false);
 351                 bio_put(bio);
 352         }
 353 }
 354
 355 static ssize_t
 356 __blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int nr_pages)
 357 {
 358         struct file *file = iocb->ki_filp;
 359         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
 360         struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
 361         struct blk_plug plug;
 362         struct blkdev_dio *dio;
 363         struct bio *bio;
 364         bool is_poll = (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) != 0;
 365         bool is_read = (iov_iter_rw(iter) == READ), is_sync;
 366         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 367         blk_qc_t qc = BLK_QC_T_NONE;
 368         int ret = 0;
 369
 370         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
 371             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
 372                 return -EINVAL;
 373
 374         bio = bio_alloc_bioset(GFP_KERNEL, nr_pages, &blkdev_dio_pool);
 375
 376         dio = container_of(bio, struct blkdev_dio, bio);
 377         dio->is_sync = is_sync = is_sync_kiocb(iocb);
 378         if (dio->is_sync) {
 379                 dio->waiter = current;
 380                 bio_get(bio);
 381         } else {
 382                 dio->iocb = iocb;
 383         }
 384
 385         dio->size = 0;
 386         dio->multi_bio = false;
 387         dio->should_dirty = is_read && iter_is_iovec(iter);
 388
 389         /*
 390          * Don't plug for HIPRI/polled IO, as those should go straight
 391          * to issue
 392          */
 393         if (!is_poll)
 394                 blk_start_plug(&plug);
 395
 396         for (;;) {
 397                 bio_set_dev(bio, bdev);
 398                 bio->bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
 399                 bio->bi_write_hint = iocb->ki_hint;
 400                 bio->bi_private = dio;
 401                 bio->bi_end_io = blkdev_bio_end_io;
 402                 bio->bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
 403
 404                 ret = bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
 405                 if (unlikely(ret)) {
 406                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 407                         bio_endio(bio);
 408                         break;
 409                 }
 410
 411                 if (is_read) {
 412                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
 413                         if (dio->should_dirty)
 414                                 bio_set_pages_dirty(bio);
 415                 } else {
 416                         bio->bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
 417                         task_io_account_write(bio->bi_iter.bi_size);
 418                 }
 419
 420                 dio->size += bio->bi_iter.bi_size;
 421                 pos += bio->bi_iter.bi_size;
 422
 423                 nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES);
 424                 if (!nr_pages) {
 425                         bool polled = false;
 426
 427                         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) {
 428                                 bio_set_polled(bio, iocb);
 429                                 polled = true;
 430                         }
 431
 432                         qc = submit_bio(bio);
 433
 434                         if (polled)
 435                                 WRITE_ONCE(iocb->ki_cookie, qc);
 436                         break;
 437                 }
 438
 439                 if (!dio->multi_bio) {
 440                         /*
 441                          * AIO needs an extra reference to ensure the dio
 442                          * structure which is embedded into the first bio
 443                          * stays around.
 444                          */
 445                         if (!is_sync)
 446                                 bio_get(bio);
 447                         dio->multi_bio = true;
 448                         atomic_set(&dio->ref, 2);
 449                 } else {
 450                         atomic_inc(&dio->ref);
 451                 }
 452
 453                 submit_bio(bio);
 454                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
 455         }
 456
 457         if (!is_poll)
 458                 blk_finish_plug(&plug);
 459
 460         if (!is_sync)
 461                 return -EIOCBQUEUED;
 462
 463         for (;;) {
 464                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 465                 if (!READ_ONCE(dio->waiter))
 466                         break;
 467
 468                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
 469                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc, true))
 470                         blk_io_schedule();
 471         }
 472         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 473
 474         if (!ret)
 475                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
 476         if (likely(!ret))
 477                 ret = dio->size;
 478
 479         bio_put(&dio->bio);
 480         return ret;
 481 }
 482
 483 static ssize_t
 484 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
 485 {
 486         int nr_pages;
 487
 488         nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES + 1);
 489         if (!nr_pages)
 490                 return 0;
 491         if (is_sync_kiocb(iocb) && nr_pages <= BIO_MAX_PAGES)
 492                 return __blkdev_direct_IO_simple(iocb, iter, nr_pages);
 493
 494         return __blkdev_direct_IO(iocb, iter, min(nr_pages, BIO_MAX_PAGES));
 495 }
 496
 497 static __init int blkdev_init(void)
 498 {
 499         return bioset_init(&blkdev_dio_pool, 4, offsetof(struct blkdev_dio, bio), BIOSET_NEED_BVECS);
 500 }
 501 module_init(blkdev_init);
 502
 503 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 504 {
 505         if (!bdev)
 506                 return 0;
 507         if (!wait)
 508                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 509         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 510 }
 511
 512 /*
 513  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 514  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 515  */
 516 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 517 {
 518         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 519 }
 520 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 521
 522 /*
 523  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 524  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 525  * device.  Takes the superblock lock.
 526  */
 527 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 528 {
 529         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 530         if (sb) {
 531                 int res = sync_filesystem(sb);
 532                 drop_super(sb);
 533                 return res;
 534         }
 535         return sync_blockdev(bdev);
 536 }
 537 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 538
 539 /**
 540  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 541  * @bdev:       blockdevice to lock
 542  *
 543  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 544  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 545  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 546  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 547  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 548  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 549  * actually.
 550  */
 551 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 552 {
 553         struct super_block *sb;
 554         int error = 0;
 555
 556         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 557         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 558                 /*
 559                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 560                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 561                  * thaw_bdev drops it.
 562                  */
 563                 sb = get_super(bdev);
 564                 if (sb)
 565                         drop_super(sb);
 566                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 567                 return sb;
 568         }
 569
 570         sb = get_active_super(bdev);
 571         if (!sb)
 572                 goto out;
 573         if (sb->s_op->freeze_super)
 574                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
 575         else
 576                 error = freeze_super(sb);
 577         if (error) {
 578                 deactivate_super(sb);
 579                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 580                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 581                 return ERR_PTR(error);
 582         }
 583         deactivate_super(sb);
 584  out:
 585         sync_blockdev(bdev);
 586         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 587         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 588 }
 589 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 590
 591 /**
 592  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 593  * @bdev:       blockdevice to unlock
 594  * @sb:         associated superblock
 595  *
 596  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 597  */
 598 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 599 {
 600         int error = -EINVAL;
 601
 602         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 603         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 604                 goto out;
 605
 606         error = 0;
 607         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 608                 goto out;
 609
 610         if (!sb)
 611                 goto out;
 612
 613         if (sb->s_op->thaw_super)
 614                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
 615         else
 616                 error = thaw_super(sb);
 617         if (error)
 618                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 619 out:
 620         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 621         return error;
 622 }
 623 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 624
 625 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 626 {
 627         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 628 }
 629
 630 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 631 {
 632         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 633 }
 634
 635 static void blkdev_readahead(struct readahead_control *rac)
 636 {
 637         mpage_readahead(rac, blkdev_get_block);
 638 }
 639
 640 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 641                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 642                         struct page **pagep, void **fsdata)
 643 {
 644         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
 645                                  blkdev_get_block);
 646 }
 647
 648 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 649                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 650                         struct page *page, void *fsdata)
 651 {
 652         int ret;
 653         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 654
 655         unlock_page(page);
 656         put_page(page);
 657
 658         return ret;
 659 }
 660
 661 /*
 662  * private llseek:
 663  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
 664  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 665  */
 666 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 667 {
 668         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
 669         loff_t retval;
 670
 671         inode_lock(bd_inode);
 672         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
 673         inode_unlock(bd_inode);
 674         return retval;
 675 }
 676
 677 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
 678 {
 679         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
 680         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 681         int error;
 682
 683         error = file_write_and_wait_range(filp, start, end);
 684         if (error)
 685                 return error;
 686
 687         /*
 688          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 689          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 690          * O_SYNC writers to a block device.
 691          */
 692         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL);
 693         if (error == -EOPNOTSUPP)
 694                 error = 0;
 695
 696         return error;
 697 }
 698 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 699
 700 /**
 701  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
 702  * @bdev: The device to read the page from
 703  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
 704  * @page: The page to read
 705  *
 706  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
 707  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
 708  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
 709  *
 710  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
 711  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
 712  * than propagate an error back up the stack.
 713  *
 714  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
 715  */
 716 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
 717                         struct page *page)
 718 {
 719         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
 720         int result = -EOPNOTSUPP;
 721
 722         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
 723                 return result;
 724
 725         result = blk_queue_enter(bdev->bd_disk->queue, 0);
 726         if (result)
 727                 return result;
 728         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
 729                               REQ_OP_READ);
 730         blk_queue_exit(bdev->bd_disk->queue);
 731         return result;
 732 }
 733
 734 /**
 735  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
 736  * @bdev: The device to write the page to
 737  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
 738  * @page: The page to write
 739  * @wbc: The writeback_control for the write
 740  *
 741  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
 742  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
 743  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
 744  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
 745  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
 746  *
 747  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
 748  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
 749  * than propagate an error back up the stack.
 750  *
 751  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
 752  */
 753 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
 754                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 755 {
 756         int result;
 757         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
 758
 759         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
 760                 return -EOPNOTSUPP;
 761         result = blk_queue_enter(bdev->bd_disk->queue, 0);
 762         if (result)
 763                 return result;
 764
 765         set_page_writeback(page);
 766         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
 767                               REQ_OP_WRITE);
 768         if (result) {
 769                 end_page_writeback(page);
 770         } else {
 771                 clean_page_buffers(page);
 772                 unlock_page(page);
 773         }
 774         blk_queue_exit(bdev->bd_disk->queue);
 775         return result;
 776 }
 777
 778 /*
 779  * pseudo-fs
 780  */
 781
 782 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 783 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 784
 785 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 786 {
 787         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 788         if (!ei)
 789                 return NULL;
 790         return &ei->vfs_inode;
 791 }
 792
 793 static void bdev_free_inode(struct inode *inode)
 794 {
 795         kmem_cache_free(bdev_cachep, BDEV_I(inode));
 796 }
 797
 798 static void init_once(void *foo)
 799 {
 800         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 801         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 802
 803         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 804         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 805 #ifdef CONFIG_SYSFS
 806         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
 807 #endif
 808         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
 809         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 810         /* Initialize mutex for freeze. */
 811         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 812 }
 813
 814 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
 815 {
 816         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 817         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
 818         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
 819         clear_inode(inode);
 820         /* Detach inode from wb early as bdi_put() may free bdi->wb */
 821         inode_detach_wb(inode);
 822         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
 823                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
 824                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
 825         }
 826 }
 827
 828 static const struct super_operations bdev_sops = {
 829         .statfs = simple_statfs,
 830         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 831         .free_inode = bdev_free_inode,
 832         .drop_inode = generic_delete_inode,
 833         .evict_inode = bdev_evict_inode,
 834 };
 835
 836 static int bd_init_fs_context(struct fs_context *fc)
 837 {
 838         struct pseudo_fs_context *ctx = init_pseudo(fc, BDEVFS_MAGIC);
 839         if (!ctx)
 840                 return -ENOMEM;
 841         fc->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
 842         ctx->ops = &bdev_sops;
 843         return 0;
 844 }
 845
 846 static struct file_system_type bd_type = {
 847         .name           = "bdev",
 848         .init_fs_context = bd_init_fs_context,
 849         .kill_sb        = kill_anon_super,
 850 };
 851
 852 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 853 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
 854
 855 void __init bdev_cache_init(void)
 856 {
 857         int err;
 858         static struct vfsmount *bd_mnt;
 859
 860         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 861                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 862                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
 863                         init_once);
 864         err = register_filesystem(&bd_type);
 865         if (err)
 866                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 867         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 868         if (IS_ERR(bd_mnt))
 869                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 870         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 871 }
 872
 873 /*
 874  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 875  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 876  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 877  */
 878 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 879 {
 880         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 881 }
 882
 883 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 884 {
 885         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 886 }
 887
 888 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 889 {
 890         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 891         return 0;
 892 }
 893
 894 static struct block_device *bdget(dev_t dev)
 895 {
 896         struct block_device *bdev;
 897         struct inode *inode;
 898
 899         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 900                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 901
 902         if (!inode)
 903                 return NULL;
 904
 905         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 906
 907         if (inode->i_state & I_NEW) {
 908                 spin_lock_init(&bdev->bd_size_lock);
 909                 bdev->bd_contains = NULL;
 910                 bdev->bd_super = NULL;
 911                 bdev->bd_inode = inode;
 912                 bdev->bd_part_count = 0;
 913                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 914                 inode->i_rdev = dev;
 915                 inode->i_bdev = bdev;
 916                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 917                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 918                 unlock_new_inode(inode);
 919         }
 920         return bdev;
 921 }
 922
 923 /**
 924  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 925  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 926  */
 927 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 928 {
 929         ihold(bdev->bd_inode);
 930         return bdev;
 931 }
 932 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
 933
 934 struct block_device *bdget_part(struct hd_struct *part)
 935 {
 936         return bdget(part_devt(part));
 937 }
 938
 939 long nr_blockdev_pages(void)
 940 {
 941         struct inode *inode;
 942         long ret = 0;
 943
 944         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
 945         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list)
 946                 ret += inode->i_mapping->nrpages;
 947         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
 948
 949         return ret;
 950 }
 951
 952 void bdput(struct block_device *bdev)
 953 {
 954         iput(bdev->bd_inode);
 955 }
 956
 957 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 958
 959 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 960 {
 961         struct block_device *bdev;
 962
 963         spin_lock(&bdev_lock);
 964         bdev = inode->i_bdev;
 965         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
 966                 bdgrab(bdev);
 967                 spin_unlock(&bdev_lock);
 968                 return bdev;
 969         }
 970         spin_unlock(&bdev_lock);
 971
 972         /*
 973          * i_bdev references block device inode that was already shut down
 974          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
 975          * up block device inode again just in case new device got
 976          * reestablished under the same device number.
 977          */
 978         if (bdev)
 979                 bd_forget(inode);
 980
 981         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 982         if (bdev) {
 983                 spin_lock(&bdev_lock);
 984                 if (!inode->i_bdev) {
 985                         /*
 986                          * We take an additional reference to bd_inode,
 987                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 988                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 989                          * without igrab().
 990                          */
 991                         bdgrab(bdev);
 992                         inode->i_bdev = bdev;
 993                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 994                 }
 995                 spin_unlock(&bdev_lock);
 996         }
 997         return bdev;
 998 }
 999
1000 /* Call when you free inode */
1001
1002 void bd_forget(struct inode *inode)
1003 {
1004         struct block_device *bdev = NULL;
1005
1006         spin_lock(&bdev_lock);
1007         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
1008                 bdev = inode->i_bdev;
1009         inode->i_bdev = NULL;
1010         inode->i_mapping = &inode->i_data;
1011         spin_unlock(&bdev_lock);
1012
1013         if (bdev)
1014                 bdput(bdev);
1015 }
1016
1017 /**
1018  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
1019  * @bdev: block device of interest
1020  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
1021  * @holder: holder trying to claim @bdev
1022  *
1023  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
1024  *
1025  * CONTEXT:
1026  * spin_lock(&bdev_lock).
1027  *
1028  * RETURNS:
1029  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
1030  */
1031 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1032                          void *holder)
1033 {
1034         if (bdev->bd_holder == holder)
1035                 return true;     /* already a holder */
1036         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1037                 return false;    /* held by someone else */
1038         else if (whole == bdev)
1039                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1040
1041         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1042                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1043         else if (whole->bd_holder != NULL)
1044                 return false;    /* is a partition of a held device */
1045         else
1046                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1047 }
1048
1049 /**
1050  * bd_prepare_to_claim - claim a block device
1051  * @bdev: block device of interest
1052  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1053  * @holder: holder trying to claim @bdev
1054  *
1055  * Claim @bdev.  This function fails if @bdev is already claimed by another
1056  * holder and waits if another claiming is in progress. return, the caller
1057  * has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1058  *
1059  * RETURNS:
1060  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1061  */
1062 int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1063                 void *holder)
1064 {
1065 retry:
1066         spin_lock(&bdev_lock);
1067         /* if someone else claimed, fail */
1068         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder)) {
1069                 spin_unlock(&bdev_lock);
1070                 return -EBUSY;
1071         }
1072
1073         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1074         if (whole->bd_claiming) {
1075                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1076                 DEFINE_WAIT(wait);
1077
1078                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1079                 spin_unlock(&bdev_lock);
1080                 schedule();
1081                 finish_wait(wq, &wait);
1082                 goto retry;
1083         }
1084
1085         /* yay, all mine */
1086         whole->bd_claiming = holder;
1087         spin_unlock(&bdev_lock);
1088         return 0;
1089 }
1090 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_prepare_to_claim); /* only for the loop driver */
1091
1092 static struct gendisk *bdev_get_gendisk(struct block_device *bdev, int *partno)
1093 {
1094         struct gendisk *disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, partno);
1095
1096         if (!disk)
1097                 return NULL;
1098         /*
1099          * Now that we hold gendisk reference we make sure bdev we looked up is
1100          * not stale. If it is, it means device got removed and created before
1101          * we looked up gendisk and we fail open in such case. Associating
1102          * unhashed bdev with newly created gendisk could lead to two bdevs
1103          * (and thus two independent caches) being associated with one device
1104          * which is bad.
1105          */
1106         if (inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
1107                 put_disk_and_module(disk);
1108                 return NULL;
1109         }
1110         return disk;
1111 }
1112
1113 static void bd_clear_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
1114 {
1115         lockdep_assert_held(&bdev_lock);
1116         /* tell others that we're done */
1117         BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1118         whole->bd_claiming = NULL;
1119         wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1120 }
1121
1122 /**
1123  * bd_finish_claiming - finish claiming of a block device
1124  * @bdev: block device of interest
1125  * @whole: whole block device
1126  * @holder: holder that has claimed @bdev
1127  *
1128  * Finish exclusive open of a block device. Mark the device as exlusively
1129  * open by the holder and wake up all waiters for exclusive open to finish.
1130  */
1131 static void bd_finish_claiming(struct block_device *bdev,
1132                 struct block_device *whole, void *holder)
1133 {
1134         spin_lock(&bdev_lock);
1135         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1136         /*
1137          * Note that for a whole device bd_holders will be incremented twice,
1138          * and bd_holder will be set to bd_may_claim before being set to holder
1139          */
1140         whole->bd_holders++;
1141         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1142         bdev->bd_holders++;
1143         bdev->bd_holder = holder;
1144         bd_clear_claiming(whole, holder);
1145         spin_unlock(&bdev_lock);
1146 }
1147
1148 /**
1149  * bd_abort_claiming - abort claiming of a block device
1150  * @bdev: block device of interest
1151  * @whole: whole block device
1152  * @holder: holder that has claimed @bdev
1153  *
1154  * Abort claiming of a block device when the exclusive open failed. This can be
1155  * also used when exclusive open is not actually desired and we just needed
1156  * to block other exclusive openers for a while.
1157  */
1158 void bd_abort_claiming(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1159                        void *holder)
1160 {
1161         spin_lock(&bdev_lock);
1162         bd_clear_claiming(whole, holder);
1163         spin_unlock(&bdev_lock);
1164 }
1165 EXPORT_SYMBOL(bd_abort_claiming);
1166
1167 #ifdef CONFIG_SYSFS
1168 struct bd_holder_disk {
1169         struct list_head        list;
1170         struct gendisk          *disk;
1171         int                     refcnt;
1172 };
1173
1174 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1175                                                   struct gendisk *disk)
1176 {
1177         struct bd_holder_disk *holder;
1178
1179         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1180                 if (holder->disk == disk)
1181                         return holder;
1182         return NULL;
1183 }
1184
1185 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1186 {
1187         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1188 }
1189
1190 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1191 {
1192         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1193 }
1194
1195 /**
1196  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1197  * @bdev: the claimed slave bdev
1198  * @disk: the holding disk
1199  *
1200  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1201  *
1202  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1203  *
1204  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1205  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1206  *
1207  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1208  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1209  *
1210  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1211  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1212  *
1213  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1214  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1215  * lifetime of these symlinks.
1216  *
1217  * CONTEXT:
1218  * Might sleep.
1219  *
1220  * RETURNS:
1221  * 0 on success, -errno on failure.
1222  */
1223 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1224 {
1225         struct bd_holder_disk *holder;
1226         int ret = 0;
1227
1228         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1229
1230         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1231
1232         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1233         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1234                 goto out_unlock;
1235
1236         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1237         if (holder) {
1238                 holder->refcnt++;
1239                 goto out_unlock;
1240         }
1241
1242         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1243         if (!holder) {
1244                 ret = -ENOMEM;
1245                 goto out_unlock;
1246         }
1247
1248         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1249         holder->disk = disk;
1250         holder->refcnt = 1;
1251
1252         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1253         if (ret)
1254                 goto out_free;
1255
1256         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1257         if (ret)
1258                 goto out_del;
1259         /*
1260          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1261          * the holder directory.  Hold on to it.
1262          */
1263         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1264
1265         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1266         goto out_unlock;
1267
1268 out_del:
1269         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1270 out_free:
1271         kfree(holder);
1272 out_unlock:
1273         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1274         return ret;
1275 }
1276 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1277
1278 /**
1279  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1280  * @bdev: the calimed slave bdev
1281  * @disk: the holding disk
1282  *
1283  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1284  *
1285  * CONTEXT:
1286  * Might sleep.
1287  */
1288 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1289 {
1290         struct bd_holder_disk *holder;
1291
1292         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1293
1294         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1295
1296         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1297                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1298                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1299                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1300                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1301                 list_del_init(&holder->list);
1302                 kfree(holder);
1303         }
1304
1305         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1306 }
1307 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1308 #endif
1309
1310 /**
1311  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1312  * @disk: struct gendisk to check
1313  * @bdev: struct bdev to adjust.
1314  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1315  *
1316  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1317  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1318  * are freed.
1319  */
1320 static void check_disk_size_change(struct gendisk *disk,
1321                 struct block_device *bdev, bool verbose)
1322 {
1323         loff_t disk_size, bdev_size;
1324
1325         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
1326         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1327         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1328         if (disk_size != bdev_size) {
1329                 if (verbose) {
1330                         printk(KERN_INFO
1331                                "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1332                                disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1333                 }
1334                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1335         }
1336         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
1337
1338         if (bdev_size > disk_size) {
1339                 if (__invalidate_device(bdev, false))
1340                         pr_warn("VFS: busy inodes on resized disk %s\n",
1341                                 disk->disk_name);
1342         }
1343 }
1344
1345 /**
1346  * revalidate_disk_size - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1347  * @disk: struct gendisk to check
1348  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1349  *
1350  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1351  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1352  * are freed.
1353  */
1354 void revalidate_disk_size(struct gendisk *disk, bool verbose)
1355 {
1356         struct block_device *bdev;
1357
1358         /*
1359          * Hidden disks don't have associated bdev so there's no point in
1360          * revalidating them.
1361          */
1362         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)
1363                 return;
1364
1365         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1366         if (bdev) {
1367                 check_disk_size_change(disk, bdev, verbose);
1368                 bdput(bdev);
1369         }
1370 }
1371 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk_size);
1372
1373 void bd_set_nr_sectors(struct block_device *bdev, sector_t sectors)
1374 {
1375         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
1376         i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)sectors << SECTOR_SHIFT);
1377         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
1378 }
1379 EXPORT_SYMBOL(bd_set_nr_sectors);
1380
1381 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1382
1383 int bdev_disk_changed(struct block_device *bdev, bool invalidate)
1384 {
1385         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1386         int ret;
1387
1388         lockdep_assert_held(&bdev->bd_mutex);
1389
1390         clear_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &bdev->bd_disk->state);
1391
1392 rescan:
1393         ret = blk_drop_partitions(bdev);
1394         if (ret)
1395                 return ret;
1396
1397         /*
1398          * Historically we only set the capacity to zero for devices that
1399          * support partitions (independ of actually having partitions created).
1400          * Doing that is rather inconsistent, but changing it broke legacy
1401          * udisks polling for legacy ide-cdrom devices.  Use the crude check
1402          * below to get the sane behavior for most device while not breaking
1403          * userspace for this particular setup.
1404          */
1405         if (invalidate) {
1406                 if (disk_part_scan_enabled(disk) ||
1407                     !(disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE))
1408                         set_capacity(disk, 0);
1409         } else {
1410                 if (disk->fops->revalidate_disk)
1411                         disk->fops->revalidate_disk(disk);
1412         }
1413
1414         check_disk_size_change(disk, bdev, !invalidate);
1415
1416         if (get_capacity(disk)) {
1417                 ret = blk_add_partitions(disk, bdev);
1418                 if (ret == -EAGAIN)
1419                         goto rescan;
1420         } else if (invalidate) {
1421                 /*
1422                  * Tell userspace that the media / partition table may have
1423                  * changed.
1424                  */
1425                 kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
1426         }
1427
1428         return ret;
1429 }
1430 /*
1431  * Only exported for for loop and dasd for historic reasons.  Don't use in new
1432  * code!
1433  */
1434 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_disk_changed);
1435
1436 /*
1437  * bd_mutex locking:
1438  *
1439  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1440  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1441  */
1442
1443 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder,
1444                 int for_part)
1445 {
1446         struct block_device *whole = NULL, *claiming = NULL;
1447         struct gendisk *disk;
1448         int ret;
1449         int partno;
1450         bool first_open = false, unblock_events = true, need_restart;
1451
1452  restart:
1453         need_restart = false;
1454         ret = -ENXIO;
1455         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1456         if (!disk)
1457                 goto out;
1458
1459         if (partno) {
1460                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1461                 if (!whole) {
1462                         ret = -ENOMEM;
1463                         goto out_put_disk;
1464                 }
1465         }
1466
1467         if (!for_part && (mode & FMODE_EXCL)) {
1468                 WARN_ON_ONCE(!holder);
1469                 if (whole)
1470                         claiming = whole;
1471                 else
1472                         claiming = bdev;
1473                 ret = bd_prepare_to_claim(bdev, claiming, holder);
1474                 if (ret)
1475                         goto out_put_whole;
1476         }
1477
1478         disk_block_events(disk);
1479         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1480         if (!bdev->bd_openers) {
1481                 first_open = true;
1482                 bdev->bd_disk = disk;
1483                 bdev->bd_contains = bdev;
1484                 bdev->bd_partno = partno;
1485
1486                 if (!partno) {
1487                         ret = -ENXIO;
1488                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1489                         if (!bdev->bd_part)
1490                                 goto out_clear;
1491
1492                         ret = 0;
1493                         if (disk->fops->open) {
1494                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1495                                 /*
1496                                  * If we lost a race with 'disk' being deleted,
1497                                  * try again.  See md.c
1498                                  */
1499                                 if (ret == -ERESTARTSYS)
1500                                         need_restart = true;
1501                         }
1502
1503                         if (!ret) {
1504                                 bd_set_nr_sectors(bdev, get_capacity(disk));
1505                                 set_init_blocksize(bdev);
1506                         }
1507
1508                         /*
1509                          * If the device is invalidated, rescan partition
1510                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1511                          * The latter is necessary to prevent ghost
1512                          * partitions on a removed medium.
1513                          */
1514                         if (test_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state) &&
1515                             (!ret || ret == -ENOMEDIUM))
1516                                 bdev_disk_changed(bdev, ret == -ENOMEDIUM);
1517
1518                         if (ret)
1519                                 goto out_clear;
1520                 } else {
1521                         BUG_ON(for_part);
1522                         ret = __blkdev_get(whole, mode, NULL, 1);
1523                         if (ret)
1524                                 goto out_clear;
1525                         bdev->bd_contains = bdgrab(whole);
1526                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1527                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1528                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1529                                 ret = -ENXIO;
1530                                 goto out_clear;
1531                         }
1532                         bd_set_nr_sectors(bdev, bdev->bd_part->nr_sects);
1533                         set_init_blocksize(bdev);
1534                 }
1535
1536                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1537                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1538         } else {
1539                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1540                         ret = 0;
1541                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1542                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1543                         /* the same as first opener case, read comment there */
1544                         if (test_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state) &&
1545                             (!ret || ret == -ENOMEDIUM))
1546                                 bdev_disk_changed(bdev, ret == -ENOMEDIUM);
1547                         if (ret)
1548                                 goto out_unlock_bdev;
1549                 }
1550         }
1551         bdev->bd_openers++;
1552         if (for_part)
1553                 bdev->bd_part_count++;
1554         if (claiming)
1555                 bd_finish_claiming(bdev, claiming, holder);
1556
1557         /*
1558          * Block event polling for write claims if requested.  Any write holder
1559          * makes the write_holder state stick until all are released.  This is
1560          * good enough and tracking individual writeable reference is too
1561          * fragile given the way @mode is used in blkdev_get/put().
1562          */
1563         if (claiming && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1564             (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1565                 bdev->bd_write_holder = true;
1566                 unblock_events = false;
1567         }
1568         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1569
1570         if (unblock_events)
1571                 disk_unblock_events(disk);
1572
1573         /* only one opener holds refs to the module and disk */
1574         if (!first_open)
1575                 put_disk_and_module(disk);
1576         if (whole)
1577                 bdput(whole);
1578         return 0;
1579
1580  out_clear:
1581         disk_put_part(bdev->bd_part);
1582         bdev->bd_disk = NULL;
1583         bdev->bd_part = NULL;
1584         if (bdev != bdev->bd_contains)
1585                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1586         bdev->bd_contains = NULL;
1587  out_unlock_bdev:
1588         if (claiming)
1589                 bd_abort_claiming(bdev, claiming, holder);
1590         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1591         disk_unblock_events(disk);
1592  out_put_whole:
1593         if (whole)
1594                 bdput(whole);
1595  out_put_disk:
1596         put_disk_and_module(disk);
1597         if (need_restart)
1598                 goto restart;
1599  out:
1600         return ret;
1601 }
1602
1603 /**
1604  * blkdev_get - open a block device
1605  * @bdev: block_device to open
1606  * @mode: FMODE_* mask
1607  * @holder: exclusive holder identifier
1608  *
1609  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1610  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1611  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1612  *
1613  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1614  * @bdev is put.
1615  *
1616  * CONTEXT:
1617  * Might sleep.
1618  *
1619  * RETURNS:
1620  * 0 on success, -errno on failure.
1621  */
1622 static int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1623 {
1624         int ret, perm = 0;
1625
1626         if (mode & FMODE_READ)
1627                 perm |= MAY_READ;
1628         if (mode & FMODE_WRITE)
1629                 perm |= MAY_WRITE;
1630         ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1631         if (ret)
1632                 goto bdput;
1633
1634         ret =__blkdev_get(bdev, mode, holder, 0);
1635         if (ret)
1636                 goto bdput;
1637         return 0;
1638
1639 bdput:
1640         bdput(bdev);
1641         return ret;
1642 }
1643
1644 /**
1645  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1646  * @path: path to the block device to open
1647  * @mode: FMODE_* mask
1648  * @holder: exclusive holder identifier
1649  *
1650  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1651  * and @holder are identical to blkdev_get().
1652  *
1653  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1654  *
1655  * CONTEXT:
1656  * Might sleep.
1657  *
1658  * RETURNS:
1659  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1660  */
1661 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1662                                         void *holder)
1663 {
1664         struct block_device *bdev;
1665         int err;
1666
1667         bdev = lookup_bdev(path);
1668         if (IS_ERR(bdev))
1669                 return bdev;
1670
1671         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1672         if (err)
1673                 return ERR_PTR(err);
1674
1675         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1676                 blkdev_put(bdev, mode);
1677                 return ERR_PTR(-EACCES);
1678         }
1679
1680         return bdev;
1681 }
1682 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1683
1684 /**
1685  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1686  * @dev: device number of block device to open
1687  * @mode: FMODE_* mask
1688  * @holder: exclusive holder identifier
1689  *
1690  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1691  * @holder are identical to blkdev_get().
1692  *
1693  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1694  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1695  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1696  * ever need it - reconsider your API.
1697  *
1698  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1699  *
1700  * CONTEXT:
1701  * Might sleep.
1702  *
1703  * RETURNS:
1704  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1705  */
1706 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1707 {
1708         struct block_device *bdev;
1709         int err;
1710
1711         bdev = bdget(dev);
1712         if (!bdev)
1713                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1714
1715         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1716         if (err)
1717                 return ERR_PTR(err);
1718
1719         return bdev;
1720 }
1721 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1722
1723 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1724 {
1725         struct block_device *bdev;
1726
1727         /*
1728          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1729          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1730          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1731          * during an unstable branch.
1732          */
1733         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1734
1735         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT | FMODE_BUF_RASYNC;
1736
1737         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1738                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1739         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1740                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1741         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1742                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1743
1744         bdev = bd_acquire(inode);
1745         if (bdev == NULL)
1746                 return -ENOMEM;
1747
1748         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1749         filp->f_wb_err = filemap_sample_wb_err(filp->f_mapping);
1750
1751         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1752 }
1753
1754 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1755 {
1756         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1757         struct block_device *victim = NULL;
1758
1759         /*
1760          * Sync early if it looks like we're the last one.  If someone else
1761          * opens the block device between now and the decrement of bd_openers
1762          * then we did a sync that we didn't need to, but that's not the end
1763          * of the world and we want to avoid long (could be several minute)
1764          * syncs while holding the mutex.
1765          */
1766         if (bdev->bd_openers == 1)
1767                 sync_blockdev(bdev);
1768
1769         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1770         if (for_part)
1771                 bdev->bd_part_count--;
1772
1773         if (!--bdev->bd_openers) {
1774                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1775                 sync_blockdev(bdev);
1776                 kill_bdev(bdev);
1777
1778                 bdev_write_inode(bdev);
1779         }
1780         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1781                 if (disk->fops->release)
1782                         disk->fops->release(disk, mode);
1783         }
1784         if (!bdev->bd_openers) {
1785                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1786                 bdev->bd_part = NULL;
1787                 bdev->bd_disk = NULL;
1788                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1789                         victim = bdev->bd_contains;
1790                 bdev->bd_contains = NULL;
1791
1792                 put_disk_and_module(disk);
1793         }
1794         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1795         bdput(bdev);
1796         if (victim)
1797                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1798 }
1799
1800 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1801 {
1802         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1803
1804         if (mode & FMODE_EXCL) {
1805                 bool bdev_free;
1806
1807                 /*
1808                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1809                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1810                  * synchronize disk_holder unlinking.
1811                  */
1812                 spin_lock(&bdev_lock);
1813
1814                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1815                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1816
1817                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1818                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1819                         bdev->bd_holder = NULL;
1820                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1821                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1822
1823                 spin_unlock(&bdev_lock);
1824
1825                 /*
1826                  * If this was the last claim, remove holder link and
1827                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1828                  */
1829                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1830                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1831                         bdev->bd_write_holder = false;
1832                 }
1833         }
1834
1835         /*
1836          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1837          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1838          * from userland - e.g. eject(1).
1839          */
1840         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1841
1842         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1843
1844         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1845 }
1846 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1847
1848 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1849 {
1850         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1851         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1852         return 0;
1853 }
1854
1855 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1856 {
1857         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1858         fmode_t mode = file->f_mode;
1859
1860         /*
1861          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1862          * to updated it before every ioctl.
1863          */
1864         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1865                 mode |= FMODE_NDELAY;
1866         else
1867                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1868
1869         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1870 }
1871
1872 /*
1873  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1874  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1875  *
1876  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1877  * use.
1878  */
1879 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1880 {
1881         struct file *file = iocb->ki_filp;
1882         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1883         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1884         struct blk_plug plug;
1885         ssize_t ret;
1886
1887         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1888                 return -EPERM;
1889
1890         if (IS_SWAPFILE(bd_inode) && !is_hibernate_resume_dev(bd_inode->i_rdev))
1891                 return -ETXTBSY;
1892
1893         if (!iov_iter_count(from))
1894                 return 0;
1895
1896         if (iocb->ki_pos >= size)
1897                 return -ENOSPC;
1898
1899         if ((iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_DIRECT)) == IOCB_NOWAIT)
1900                 return -EOPNOTSUPP;
1901
1902         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1903
1904         blk_start_plug(&plug);
1905         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1906         if (ret > 0)
1907                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1908         blk_finish_plug(&plug);
1909         return ret;
1910 }
1911 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1912
1913 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1914 {
1915         struct file *file = iocb->ki_filp;
1916         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1917         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1918         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1919
1920         if (pos >= size)
1921                 return 0;
1922
1923         size -= pos;
1924         iov_iter_truncate(to, size);
1925         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1926 }
1927 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1928
1929 /*
1930  * Try to release a page associated with block device when the system
1931  * is under memory pressure.
1932  */
1933 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1934 {
1935         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1936
1937         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1938                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1939
1940         return try_to_free_buffers(page);
1941 }
1942
1943 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
1944                              struct writeback_control *wbc)
1945 {
1946         return generic_writepages(mapping, wbc);
1947 }
1948
1949 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1950         .readpage       = blkdev_readpage,
1951         .readahead      = blkdev_readahead,
1952         .writepage      = blkdev_writepage,
1953         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1954         .write_end      = blkdev_write_end,
1955         .writepages     = blkdev_writepages,
1956         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1957         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1958         .migratepage    = buffer_migrate_page_norefs,
1959         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1960 };
1961
1962 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
1963                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
1964                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
1965
1966 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
1967                              loff_t len)
1968 {
1969         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1970         loff_t end = start + len - 1;
1971         loff_t isize;
1972         int error;
1973
1974         /* Fail if we don't recognize the flags. */
1975         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
1976                 return -EOPNOTSUPP;
1977
1978         /* Don't go off the end of the device. */
1979         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
1980         if (start >= isize)
1981                 return -EINVAL;
1982         if (end >= isize) {
1983                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
1984                         len = isize - start;
1985                         end = start + len - 1;
1986                 } else
1987                         return -EINVAL;
1988         }
1989
1990         /*
1991          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
1992          */
1993         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
1994                 return -EINVAL;
1995
1996         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
1997         error = truncate_bdev_range(bdev, file->f_mode, start, end);
1998         if (error)
1999                 return error;
2000
2001         switch (mode) {
2002         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
2003         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2004                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2005                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
2006                 break;
2007         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2008                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2009                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
2010                 break;
2011         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
2012                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2013                                              GFP_KERNEL, 0);
2014                 break;
2015         default:
2016                 return -EOPNOTSUPP;
2017         }
2018         if (error)
2019                 return error;
2020
2021         /*
2022          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2023          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2024          * inclusive, so the rounding here is safe.
2025          */
2026         return invalidate_inode_pages2_range(bdev->bd_inode->i_mapping,
2027                                              start >> PAGE_SHIFT,
2028                                              end >> PAGE_SHIFT);
2029 }
2030
2031 const struct file_operations def_blk_fops = {
2032         .open           = blkdev_open,
2033         .release        = blkdev_close,
2034         .llseek         = block_llseek,
2035         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2036         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2037         .iopoll         = blkdev_iopoll,
2038         .mmap           = generic_file_mmap,
2039         .fsync          = blkdev_fsync,
2040         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2041 #ifdef CONFIG_COMPAT
2042         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2043 #endif
2044         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2045         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2046         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2047 };
2048
2049 /**
2050  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2051  * @pathname:   special file representing the block device
2052  *
2053  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2054  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2055  * otherwise.
2056  */
2057 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2058 {
2059         struct block_device *bdev;
2060         struct inode *inode;
2061         struct path path;
2062         int error;
2063
2064         if (!pathname || !*pathname)
2065                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2066
2067         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2068         if (error)
2069                 return ERR_PTR(error);
2070
2071         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2072         error = -ENOTBLK;
2073         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2074                 goto fail;
2075         error = -EACCES;
2076         if (!may_open_dev(&path))
2077                 goto fail;
2078         error = -ENOMEM;
2079         bdev = bd_acquire(inode);
2080         if (!bdev)
2081                 goto fail;
2082 out:
2083         path_put(&path);
2084         return bdev;
2085 fail:
2086         bdev = ERR_PTR(error);
2087         goto out;
2088 }
2089 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2090
2091 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2092 {
2093         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2094         int res = 0;
2095
2096         if (sb) {
2097                 /*
2098                  * no need to lock the super, get_super holds the
2099                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2100                  * under us (->put_super runs with the write lock
2101                  * hold).
2102                  */
2103                 shrink_dcache_sb(sb);
2104                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2105                 drop_super(sb);
2106         }
2107         invalidate_bdev(bdev);
2108         return res;
2109 }
2110 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2111
2112 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2113 {
2114         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2115
2116         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2117         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2118                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2119                 struct block_device *bdev;
2120
2121                 spin_lock(&inode->i_lock);
2122                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2123                     mapping->nrpages == 0) {
2124                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2125                         continue;
2126                 }
2127                 __iget(inode);
2128                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2129                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2130                 /*
2131                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2132                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2133                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2134                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2135                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2136                  * later.
2137                  */
2138                 iput(old_inode);
2139                 old_inode = inode;
2140                 bdev = I_BDEV(inode);
2141
2142                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2143                 if (bdev->bd_openers)
2144                         func(bdev, arg);
2145                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2146
2147                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2148         }
2149         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2150         iput(old_inode);
2151 }