fs/block_dev.c

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