Merge branch 'drm-next0420' of https://github.com/markyzq/kernel-drm-rockchip into...
[platform/kernel/linux-starfive.git] / fs / block_dev.c
1 /*
2  *  linux/fs/block_dev.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
6  */
7
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/fcntl.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/kmod.h>
13 #include <linux/major.h>
14 #include <linux/device_cgroup.h>
15 #include <linux/highmem.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/magic.h>
20 #include <linux/buffer_head.h>
21 #include <linux/swap.h>
22 #include <linux/pagevec.h>
23 #include <linux/writeback.h>
24 #include <linux/mpage.h>
25 #include <linux/mount.h>
26 #include <linux/uio.h>
27 #include <linux/namei.h>
28 #include <linux/log2.h>
29 #include <linux/cleancache.h>
30 #include <asm/uaccess.h>
31 #include "internal.h"
32
33 struct bdev_inode {
34         struct block_device bdev;
35         struct inode vfs_inode;
36 };
37
38 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
39
40 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
41 {
42         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
43 }
44
45 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
46 {
47         return &BDEV_I(inode)->bdev;
48 }
49 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
50
51 static void bdev_write_inode(struct inode *inode)
52 {
53         spin_lock(&inode->i_lock);
54         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
55                 spin_unlock(&inode->i_lock);
56                 WARN_ON_ONCE(write_inode_now(inode, true));
57                 spin_lock(&inode->i_lock);
58         }
59         spin_unlock(&inode->i_lock);
60 }
61
62 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
63 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
64 {
65         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
66
67         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrshadows == 0)
68                 return;
69
70         invalidate_bh_lrus();
71         truncate_inode_pages(mapping, 0);
72 }       
73 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
74
75 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
76 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
77 {
78         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
79
80         if (mapping->nrpages == 0)
81                 return;
82
83         invalidate_bh_lrus();
84         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
85         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
86         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
87          * But, for the strange corners, lets be cautious
88          */
89         cleancache_invalidate_inode(mapping);
90 }
91 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
92
93 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
94 {
95         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
96         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
97                 return -EINVAL;
98
99         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
100         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
101                 return -EINVAL;
102
103         /* Don't change the size if it is same as current */
104         if (bdev->bd_block_size != size) {
105                 sync_blockdev(bdev);
106                 bdev->bd_block_size = size;
107                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
108                 kill_bdev(bdev);
109         }
110         return 0;
111 }
112
113 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
114
115 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
116 {
117         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
118                 return 0;
119         /* If we get here, we know size is power of two
120          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
121         sb->s_blocksize = size;
122         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
123         return sb->s_blocksize;
124 }
125
126 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
127
128 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
129 {
130         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
131         if (size < minsize)
132                 size = minsize;
133         return sb_set_blocksize(sb, size);
134 }
135
136 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
137
138 static int
139 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
140                 struct buffer_head *bh, int create)
141 {
142         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
143         bh->b_blocknr = iblock;
144         set_buffer_mapped(bh);
145         return 0;
146 }
147
148 static ssize_t
149 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, loff_t offset)
150 {
151         struct file *file = iocb->ki_filp;
152         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
153
154         return __blockdev_direct_IO(iocb, inode, I_BDEV(inode), iter, offset,
155                                     blkdev_get_block, NULL, NULL,
156                                     DIO_SKIP_DIO_COUNT);
157 }
158
159 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
160 {
161         if (!bdev)
162                 return 0;
163         if (!wait)
164                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
165         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
166 }
167
168 /*
169  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
170  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
171  */
172 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
173 {
174         return __sync_blockdev(bdev, 1);
175 }
176 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
177
178 /*
179  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
180  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
181  * device.  Takes the superblock lock.
182  */
183 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
184 {
185         struct super_block *sb = get_super(bdev);
186         if (sb) {
187                 int res = sync_filesystem(sb);
188                 drop_super(sb);
189                 return res;
190         }
191         return sync_blockdev(bdev);
192 }
193 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
194
195 /**
196  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
197  * @bdev:       blockdevice to lock
198  *
199  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
200  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
201  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
202  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
203  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
204  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
205  * actually.
206  */
207 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
208 {
209         struct super_block *sb;
210         int error = 0;
211
212         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
213         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
214                 /*
215                  * We don't even need to grab a reference - the first call
216                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
217                  * thaw_bdev drops it.
218                  */
219                 sb = get_super(bdev);
220                 drop_super(sb);
221                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
222                 return sb;
223         }
224
225         sb = get_active_super(bdev);
226         if (!sb)
227                 goto out;
228         if (sb->s_op->freeze_super)
229                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
230         else
231                 error = freeze_super(sb);
232         if (error) {
233                 deactivate_super(sb);
234                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
235                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
236                 return ERR_PTR(error);
237         }
238         deactivate_super(sb);
239  out:
240         sync_blockdev(bdev);
241         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
242         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
243 }
244 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
245
246 /**
247  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
248  * @bdev:       blockdevice to unlock
249  * @sb:         associated superblock
250  *
251  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
252  */
253 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
254 {
255         int error = -EINVAL;
256
257         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
258         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
259                 goto out;
260
261         error = 0;
262         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
263                 goto out;
264
265         if (!sb)
266                 goto out;
267
268         if (sb->s_op->thaw_super)
269                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
270         else
271                 error = thaw_super(sb);
272         if (error) {
273                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
274                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
275                 return error;
276         }
277 out:
278         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
279         return 0;
280 }
281 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
282
283 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
284 {
285         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
286 }
287
288 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
289 {
290         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
291 }
292
293 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
294                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
295 {
296         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
297 }
298
299 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
300                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
301                         struct page **pagep, void **fsdata)
302 {
303         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
304                                  blkdev_get_block);
305 }
306
307 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
308                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
309                         struct page *page, void *fsdata)
310 {
311         int ret;
312         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
313
314         unlock_page(page);
315         page_cache_release(page);
316
317         return ret;
318 }
319
320 /*
321  * private llseek:
322  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
323  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
324  */
325 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
326 {
327         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
328         loff_t retval;
329
330         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
331         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
332         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
333         return retval;
334 }
335         
336 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
337 {
338         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
339         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
340         int error;
341         
342         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
343         if (error)
344                 return error;
345
346         /*
347          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
348          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
349          * O_SYNC writers to a block device.
350          */
351         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
352         if (error == -EOPNOTSUPP)
353                 error = 0;
354
355         return error;
356 }
357 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
358
359 /**
360  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
361  * @bdev: The device to read the page from
362  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
363  * @page: The page to read
364  *
365  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
366  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
367  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
368  *
369  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
370  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
371  * than propagate an error back up the stack.
372  *
373  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
374  */
375 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
376                         struct page *page)
377 {
378         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
379         if (!ops->rw_page)
380                 return -EOPNOTSUPP;
381         return ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, READ);
382 }
383 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
384
385 /**
386  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
387  * @bdev: The device to write the page to
388  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
389  * @page: The page to write
390  * @wbc: The writeback_control for the write
391  *
392  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
393  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
394  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
395  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
396  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
397  *
398  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
399  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
400  * than propagate an error back up the stack.
401  *
402  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
403  */
404 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
405                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
406 {
407         int result;
408         int rw = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC : WRITE;
409         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
410         if (!ops->rw_page)
411                 return -EOPNOTSUPP;
412         set_page_writeback(page);
413         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, rw);
414         if (result)
415                 end_page_writeback(page);
416         else
417                 unlock_page(page);
418         return result;
419 }
420 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
421
422 /**
423  * bdev_direct_access() - Get the address for directly-accessibly memory
424  * @bdev: The device containing the memory
425  * @sector: The offset within the device
426  * @addr: Where to put the address of the memory
427  * @pfn: The Page Frame Number for the memory
428  * @size: The number of bytes requested
429  *
430  * If a block device is made up of directly addressable memory, this function
431  * will tell the caller the PFN and the address of the memory.  The address
432  * may be directly dereferenced within the kernel without the need to call
433  * ioremap(), kmap() or similar.  The PFN is suitable for inserting into
434  * page tables.
435  *
436  * Return: negative errno if an error occurs, otherwise the number of bytes
437  * accessible at this address.
438  */
439 long bdev_direct_access(struct block_device *bdev, sector_t sector,
440                         void **addr, unsigned long *pfn, long size)
441 {
442         long avail;
443         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
444
445         if (size < 0)
446                 return size;
447         if (!ops->direct_access)
448                 return -EOPNOTSUPP;
449         if ((sector + DIV_ROUND_UP(size, 512)) >
450                                         part_nr_sects_read(bdev->bd_part))
451                 return -ERANGE;
452         sector += get_start_sect(bdev);
453         if (sector % (PAGE_SIZE / 512))
454                 return -EINVAL;
455         avail = ops->direct_access(bdev, sector, addr, pfn, size);
456         if (!avail)
457                 return -ERANGE;
458         return min(avail, size);
459 }
460 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_direct_access);
461
462 /*
463  * pseudo-fs
464  */
465
466 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
467 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
468
469 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
470 {
471         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
472         if (!ei)
473                 return NULL;
474         return &ei->vfs_inode;
475 }
476
477 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
478 {
479         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
480         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
481
482         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
483 }
484
485 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
486 {
487         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
488 }
489
490 static void init_once(void *foo)
491 {
492         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
493         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
494
495         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
496         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
497         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
498         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
499 #ifdef CONFIG_SYSFS
500         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
501 #endif
502         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
503         /* Initialize mutex for freeze. */
504         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
505 }
506
507 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
508 {
509         list_del_init(&inode->i_devices);
510         inode->i_bdev = NULL;
511         inode->i_mapping = &inode->i_data;
512 }
513
514 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
515 {
516         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
517         struct list_head *p;
518         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
519         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
520         clear_inode(inode);
521         spin_lock(&bdev_lock);
522         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
523                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
524         }
525         list_del_init(&bdev->bd_list);
526         spin_unlock(&bdev_lock);
527 }
528
529 static const struct super_operations bdev_sops = {
530         .statfs = simple_statfs,
531         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
532         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
533         .drop_inode = generic_delete_inode,
534         .evict_inode = bdev_evict_inode,
535 };
536
537 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
538         int flags, const char *dev_name, void *data)
539 {
540         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
541 }
542
543 static struct file_system_type bd_type = {
544         .name           = "bdev",
545         .mount          = bd_mount,
546         .kill_sb        = kill_anon_super,
547 };
548
549 static struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
550
551 void __init bdev_cache_init(void)
552 {
553         int err;
554         static struct vfsmount *bd_mnt;
555
556         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
557                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
558                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
559                         init_once);
560         err = register_filesystem(&bd_type);
561         if (err)
562                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
563         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
564         if (IS_ERR(bd_mnt))
565                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
566         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
567 }
568
569 /*
570  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
571  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
572  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
573  */
574 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
575 {
576         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
577 }
578
579 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
580 {
581         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
582 }
583
584 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
585 {
586         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
587         return 0;
588 }
589
590 static LIST_HEAD(all_bdevs);
591
592 struct block_device *bdget(dev_t dev)
593 {
594         struct block_device *bdev;
595         struct inode *inode;
596
597         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
598                         bdev_test, bdev_set, &dev);
599
600         if (!inode)
601                 return NULL;
602
603         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
604
605         if (inode->i_state & I_NEW) {
606                 bdev->bd_contains = NULL;
607                 bdev->bd_super = NULL;
608                 bdev->bd_inode = inode;
609                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
610                 bdev->bd_part_count = 0;
611                 bdev->bd_invalidated = 0;
612                 inode->i_mode = S_IFBLK;
613                 inode->i_rdev = dev;
614                 inode->i_bdev = bdev;
615                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
616                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
617                 spin_lock(&bdev_lock);
618                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
619                 spin_unlock(&bdev_lock);
620                 unlock_new_inode(inode);
621         }
622         return bdev;
623 }
624
625 EXPORT_SYMBOL(bdget);
626
627 /**
628  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
629  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
630  */
631 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
632 {
633         ihold(bdev->bd_inode);
634         return bdev;
635 }
636 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
637
638 long nr_blockdev_pages(void)
639 {
640         struct block_device *bdev;
641         long ret = 0;
642         spin_lock(&bdev_lock);
643         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
644                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
645         }
646         spin_unlock(&bdev_lock);
647         return ret;
648 }
649
650 void bdput(struct block_device *bdev)
651 {
652         iput(bdev->bd_inode);
653 }
654
655 EXPORT_SYMBOL(bdput);
656  
657 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
658 {
659         struct block_device *bdev;
660
661         spin_lock(&bdev_lock);
662         bdev = inode->i_bdev;
663         if (bdev) {
664                 ihold(bdev->bd_inode);
665                 spin_unlock(&bdev_lock);
666                 return bdev;
667         }
668         spin_unlock(&bdev_lock);
669
670         bdev = bdget(inode->i_rdev);
671         if (bdev) {
672                 spin_lock(&bdev_lock);
673                 if (!inode->i_bdev) {
674                         /*
675                          * We take an additional reference to bd_inode,
676                          * and it's released in clear_inode() of inode.
677                          * So, we can access it via ->i_mapping always
678                          * without igrab().
679                          */
680                         ihold(bdev->bd_inode);
681                         inode->i_bdev = bdev;
682                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
683                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
684                 }
685                 spin_unlock(&bdev_lock);
686         }
687         return bdev;
688 }
689
690 int sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
691 {
692         return sb == blockdev_superblock;
693 }
694
695 /* Call when you free inode */
696
697 void bd_forget(struct inode *inode)
698 {
699         struct block_device *bdev = NULL;
700
701         spin_lock(&bdev_lock);
702         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
703                 bdev = inode->i_bdev;
704         __bd_forget(inode);
705         spin_unlock(&bdev_lock);
706
707         if (bdev)
708                 iput(bdev->bd_inode);
709 }
710
711 /**
712  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
713  * @bdev: block device of interest
714  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
715  * @holder: holder trying to claim @bdev
716  *
717  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
718  *
719  * CONTEXT:
720  * spin_lock(&bdev_lock).
721  *
722  * RETURNS:
723  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
724  */
725 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
726                          void *holder)
727 {
728         if (bdev->bd_holder == holder)
729                 return true;     /* already a holder */
730         else if (bdev->bd_holder != NULL)
731                 return false;    /* held by someone else */
732         else if (bdev->bd_contains == bdev)
733                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
734
735         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
736                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
737         else if (whole->bd_holder != NULL)
738                 return false;    /* is a partition of a held device */
739         else
740                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
741 }
742
743 /**
744  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
745  * @bdev: block device of interest
746  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
747  * @holder: holder trying to claim @bdev
748  *
749  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
750  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
751  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
752  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
753  *
754  * CONTEXT:
755  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
756  * it multiple times.
757  *
758  * RETURNS:
759  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
760  */
761 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
762                                struct block_device *whole, void *holder)
763 {
764 retry:
765         /* if someone else claimed, fail */
766         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
767                 return -EBUSY;
768
769         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
770         if (whole->bd_claiming) {
771                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
772                 DEFINE_WAIT(wait);
773
774                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
775                 spin_unlock(&bdev_lock);
776                 schedule();
777                 finish_wait(wq, &wait);
778                 spin_lock(&bdev_lock);
779                 goto retry;
780         }
781
782         /* yay, all mine */
783         return 0;
784 }
785
786 /**
787  * bd_start_claiming - start claiming a block device
788  * @bdev: block device of interest
789  * @holder: holder trying to claim @bdev
790  *
791  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
792  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
793  * successful call to this function must be matched with a call to
794  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
795  * fail).
796  *
797  * This function is used to gain exclusive access to the block device
798  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
799  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
800  * access but may subsequently fail.
801  *
802  * CONTEXT:
803  * Might sleep.
804  *
805  * RETURNS:
806  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
807  * value on failure.
808  */
809 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
810                                               void *holder)
811 {
812         struct gendisk *disk;
813         struct block_device *whole;
814         int partno, err;
815
816         might_sleep();
817
818         /*
819          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
820          * and grab the outer block device the hard way.
821          */
822         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
823         if (!disk)
824                 return ERR_PTR(-ENXIO);
825
826         /*
827          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
828          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
829          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
830          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
831          * tracking is broken for those devices but it has always been that
832          * way.
833          */
834         if (partno)
835                 whole = bdget_disk(disk, 0);
836         else
837                 whole = bdgrab(bdev);
838
839         module_put(disk->fops->owner);
840         put_disk(disk);
841         if (!whole)
842                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
843
844         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
845         spin_lock(&bdev_lock);
846
847         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
848         if (err == 0) {
849                 whole->bd_claiming = holder;
850                 spin_unlock(&bdev_lock);
851                 return whole;
852         } else {
853                 spin_unlock(&bdev_lock);
854                 bdput(whole);
855                 return ERR_PTR(err);
856         }
857 }
858
859 #ifdef CONFIG_SYSFS
860 struct bd_holder_disk {
861         struct list_head        list;
862         struct gendisk          *disk;
863         int                     refcnt;
864 };
865
866 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
867                                                   struct gendisk *disk)
868 {
869         struct bd_holder_disk *holder;
870
871         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
872                 if (holder->disk == disk)
873                         return holder;
874         return NULL;
875 }
876
877 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
878 {
879         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
880 }
881
882 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
883 {
884         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
885 }
886
887 /**
888  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
889  * @bdev: the claimed slave bdev
890  * @disk: the holding disk
891  *
892  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
893  *
894  * This functions creates the following sysfs symlinks.
895  *
896  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
897  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
898  *
899  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
900  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
901  *
902  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
903  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
904  *
905  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
906  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
907  * lifetime of these symlinks.
908  *
909  * CONTEXT:
910  * Might sleep.
911  *
912  * RETURNS:
913  * 0 on success, -errno on failure.
914  */
915 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
916 {
917         struct bd_holder_disk *holder;
918         int ret = 0;
919
920         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
921
922         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
923
924         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
925         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
926                 goto out_unlock;
927
928         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
929         if (holder) {
930                 holder->refcnt++;
931                 goto out_unlock;
932         }
933
934         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
935         if (!holder) {
936                 ret = -ENOMEM;
937                 goto out_unlock;
938         }
939
940         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
941         holder->disk = disk;
942         holder->refcnt = 1;
943
944         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
945         if (ret)
946                 goto out_free;
947
948         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
949         if (ret)
950                 goto out_del;
951         /*
952          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
953          * the holder directory.  Hold on to it.
954          */
955         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
956
957         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
958         goto out_unlock;
959
960 out_del:
961         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
962 out_free:
963         kfree(holder);
964 out_unlock:
965         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
966         return ret;
967 }
968 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
969
970 /**
971  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
972  * @bdev: the calimed slave bdev
973  * @disk: the holding disk
974  *
975  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
976  *
977  * CONTEXT:
978  * Might sleep.
979  */
980 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
981 {
982         struct bd_holder_disk *holder;
983
984         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
985
986         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
987
988         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
989                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
990                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
991                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
992                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
993                 list_del_init(&holder->list);
994                 kfree(holder);
995         }
996
997         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
998 }
999 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1000 #endif
1001
1002 /**
1003  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1004  *
1005  * @bdev:      struct block device to be flushed
1006  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1007  *
1008  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1009  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1010  * resize.
1011  */
1012 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1013 {
1014         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1015                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1016
1017                 if (bdev->bd_disk)
1018                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1019                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1020                        "resized disk %s\n", name);
1021         }
1022
1023         if (!bdev->bd_disk)
1024                 return;
1025         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1026                 bdev->bd_invalidated = 1;
1027 }
1028
1029 /**
1030  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1031  * @disk: struct gendisk to check
1032  * @bdev: struct bdev to adjust.
1033  *
1034  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1035  * and adjusts it if it differs.
1036  */
1037 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1038 {
1039         loff_t disk_size, bdev_size;
1040
1041         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1042         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1043         if (disk_size != bdev_size) {
1044                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1045
1046                 disk_name(disk, 0, name);
1047                 printk(KERN_INFO
1048                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1049                        name, bdev_size, disk_size);
1050                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1051                 flush_disk(bdev, false);
1052         }
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1055
1056 /**
1057  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1058  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1059  *
1060  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1061  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1062  * for all revalidate_disk operations.
1063  */
1064 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1065 {
1066         struct block_device *bdev;
1067         int ret = 0;
1068
1069         if (disk->fops->revalidate_disk)
1070                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1071
1072         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1073         if (!bdev)
1074                 return ret;
1075
1076         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1077         check_disk_size_change(disk, bdev);
1078         bdev->bd_invalidated = 0;
1079         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1080         bdput(bdev);
1081         return ret;
1082 }
1083 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1084
1085 /*
1086  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1087  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1088  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1089  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1090  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1091  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1092  * to lose :-)
1093  */
1094 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1095 {
1096         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1097         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1098         unsigned int events;
1099
1100         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1101                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1102         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1103                 return 0;
1104
1105         flush_disk(bdev, true);
1106         if (bdops->revalidate_disk)
1107                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1108         return 1;
1109 }
1110
1111 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1112
1113 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1114 {
1115         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1116
1117         mutex_lock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1118         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1119         mutex_unlock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1120         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1121                 if (size & bsize)
1122                         break;
1123                 bsize <<= 1;
1124         }
1125         bdev->bd_block_size = bsize;
1126         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1127 }
1128 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1129
1130 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1131
1132 /*
1133  * bd_mutex locking:
1134  *
1135  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1136  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1137  */
1138
1139 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1140 {
1141         struct gendisk *disk;
1142         struct module *owner;
1143         int ret;
1144         int partno;
1145         int perm = 0;
1146
1147         if (mode & FMODE_READ)
1148                 perm |= MAY_READ;
1149         if (mode & FMODE_WRITE)
1150                 perm |= MAY_WRITE;
1151         /*
1152          * hooks: /n/, see "layering violations".
1153          */
1154         if (!for_part) {
1155                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1156                 if (ret != 0) {
1157                         bdput(bdev);
1158                         return ret;
1159                 }
1160         }
1161
1162  restart:
1163
1164         ret = -ENXIO;
1165         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1166         if (!disk)
1167                 goto out;
1168         owner = disk->fops->owner;
1169
1170         disk_block_events(disk);
1171         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1172         if (!bdev->bd_openers) {
1173                 bdev->bd_disk = disk;
1174                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1175                 bdev->bd_contains = bdev;
1176                 if (!partno) {
1177                         ret = -ENXIO;
1178                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1179                         if (!bdev->bd_part)
1180                                 goto out_clear;
1181
1182                         ret = 0;
1183                         if (disk->fops->open) {
1184                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1185                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1186                                         /* Lost a race with 'disk' being
1187                                          * deleted, try again.
1188                                          * See md.c
1189                                          */
1190                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1191                                         bdev->bd_part = NULL;
1192                                         bdev->bd_disk = NULL;
1193                                         bdev->bd_queue = NULL;
1194                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1195                                         disk_unblock_events(disk);
1196                                         put_disk(disk);
1197                                         module_put(owner);
1198                                         goto restart;
1199                                 }
1200                         }
1201
1202                         if (!ret)
1203                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1204
1205                         /*
1206                          * If the device is invalidated, rescan partition
1207                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1208                          * The latter is necessary to prevent ghost
1209                          * partitions on a removed medium.
1210                          */
1211                         if (bdev->bd_invalidated) {
1212                                 if (!ret)
1213                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1214                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1215                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1216                         }
1217                         if (ret)
1218                                 goto out_clear;
1219                 } else {
1220                         struct block_device *whole;
1221                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1222                         ret = -ENOMEM;
1223                         if (!whole)
1224                                 goto out_clear;
1225                         BUG_ON(for_part);
1226                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1227                         if (ret)
1228                                 goto out_clear;
1229                         bdev->bd_contains = whole;
1230                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1231                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1232                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1233                                 ret = -ENXIO;
1234                                 goto out_clear;
1235                         }
1236                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1237                 }
1238         } else {
1239                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1240                         ret = 0;
1241                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1242                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1243                         /* the same as first opener case, read comment there */
1244                         if (bdev->bd_invalidated) {
1245                                 if (!ret)
1246                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1247                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1248                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1249                         }
1250                         if (ret)
1251                                 goto out_unlock_bdev;
1252                 }
1253                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1254                 put_disk(disk);
1255                 module_put(owner);
1256         }
1257         bdev->bd_openers++;
1258         if (for_part)
1259                 bdev->bd_part_count++;
1260         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1261         disk_unblock_events(disk);
1262         return 0;
1263
1264  out_clear:
1265         disk_put_part(bdev->bd_part);
1266         bdev->bd_disk = NULL;
1267         bdev->bd_part = NULL;
1268         bdev->bd_queue = NULL;
1269         if (bdev != bdev->bd_contains)
1270                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1271         bdev->bd_contains = NULL;
1272  out_unlock_bdev:
1273         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1274         disk_unblock_events(disk);
1275         put_disk(disk);
1276         module_put(owner);
1277  out:
1278         bdput(bdev);
1279
1280         return ret;
1281 }
1282
1283 /**
1284  * blkdev_get - open a block device
1285  * @bdev: block_device to open
1286  * @mode: FMODE_* mask
1287  * @holder: exclusive holder identifier
1288  *
1289  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1290  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1291  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1292  *
1293  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1294  * @bdev is put.
1295  *
1296  * CONTEXT:
1297  * Might sleep.
1298  *
1299  * RETURNS:
1300  * 0 on success, -errno on failure.
1301  */
1302 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1303 {
1304         struct block_device *whole = NULL;
1305         int res;
1306
1307         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1308
1309         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1310                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1311                 if (IS_ERR(whole)) {
1312                         bdput(bdev);
1313                         return PTR_ERR(whole);
1314                 }
1315         }
1316
1317         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1318
1319         if (whole) {
1320                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1321
1322                 /* finish claiming */
1323                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1324                 spin_lock(&bdev_lock);
1325
1326                 if (!res) {
1327                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1328                         /*
1329                          * Note that for a whole device bd_holders
1330                          * will be incremented twice, and bd_holder
1331                          * will be set to bd_may_claim before being
1332                          * set to holder
1333                          */
1334                         whole->bd_holders++;
1335                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1336                         bdev->bd_holders++;
1337                         bdev->bd_holder = holder;
1338                 }
1339
1340                 /* tell others that we're done */
1341                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1342                 whole->bd_claiming = NULL;
1343                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1344
1345                 spin_unlock(&bdev_lock);
1346
1347                 /*
1348                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1349                  * write holder makes the write_holder state stick until
1350                  * all are released.  This is good enough and tracking
1351                  * individual writeable reference is too fragile given the
1352                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1353                  */
1354                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1355                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1356                         bdev->bd_write_holder = true;
1357                         disk_block_events(disk);
1358                 }
1359
1360                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1361                 bdput(whole);
1362         }
1363
1364         return res;
1365 }
1366 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1367
1368 /**
1369  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1370  * @path: path to the block device to open
1371  * @mode: FMODE_* mask
1372  * @holder: exclusive holder identifier
1373  *
1374  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1375  * and @holder are identical to blkdev_get().
1376  *
1377  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1378  *
1379  * CONTEXT:
1380  * Might sleep.
1381  *
1382  * RETURNS:
1383  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1384  */
1385 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1386                                         void *holder)
1387 {
1388         struct block_device *bdev;
1389         int err;
1390
1391         bdev = lookup_bdev(path);
1392         if (IS_ERR(bdev))
1393                 return bdev;
1394
1395         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1396         if (err)
1397                 return ERR_PTR(err);
1398
1399         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1400                 blkdev_put(bdev, mode);
1401                 return ERR_PTR(-EACCES);
1402         }
1403
1404         return bdev;
1405 }
1406 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1407
1408 /**
1409  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1410  * @dev: device number of block device to open
1411  * @mode: FMODE_* mask
1412  * @holder: exclusive holder identifier
1413  *
1414  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1415  * @holder are identical to blkdev_get().
1416  *
1417  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1418  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1419  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1420  * ever need it - reconsider your API.
1421  *
1422  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1423  *
1424  * CONTEXT:
1425  * Might sleep.
1426  *
1427  * RETURNS:
1428  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1429  */
1430 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1431 {
1432         struct block_device *bdev;
1433         int err;
1434
1435         bdev = bdget(dev);
1436         if (!bdev)
1437                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1438
1439         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1440         if (err)
1441                 return ERR_PTR(err);
1442
1443         return bdev;
1444 }
1445 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1446
1447 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1448 {
1449         struct block_device *bdev;
1450
1451         /*
1452          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1453          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1454          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1455          * during an unstable branch.
1456          */
1457         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1458
1459         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1460                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1461         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1462                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1463         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1464                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1465
1466         bdev = bd_acquire(inode);
1467         if (bdev == NULL)
1468                 return -ENOMEM;
1469
1470         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1471
1472         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1473 }
1474
1475 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1476 {
1477         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1478         struct block_device *victim = NULL;
1479
1480         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1481         if (for_part)
1482                 bdev->bd_part_count--;
1483
1484         if (!--bdev->bd_openers) {
1485                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1486                 sync_blockdev(bdev);
1487                 kill_bdev(bdev);
1488                 /*
1489                  * ->release can cause the queue to disappear, so flush all
1490                  * dirty data before.
1491                  */
1492                 bdev_write_inode(bdev->bd_inode);
1493         }
1494         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1495                 if (disk->fops->release)
1496                         disk->fops->release(disk, mode);
1497         }
1498         if (!bdev->bd_openers) {
1499                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1500
1501                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1502                 bdev->bd_part = NULL;
1503                 bdev->bd_disk = NULL;
1504                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1505                         victim = bdev->bd_contains;
1506                 bdev->bd_contains = NULL;
1507
1508                 put_disk(disk);
1509                 module_put(owner);
1510         }
1511         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1512         bdput(bdev);
1513         if (victim)
1514                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1515 }
1516
1517 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1518 {
1519         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1520
1521         if (mode & FMODE_EXCL) {
1522                 bool bdev_free;
1523
1524                 /*
1525                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1526                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1527                  * synchronize disk_holder unlinking.
1528                  */
1529                 spin_lock(&bdev_lock);
1530
1531                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1532                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1533
1534                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1535                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1536                         bdev->bd_holder = NULL;
1537                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1538                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1539
1540                 spin_unlock(&bdev_lock);
1541
1542                 /*
1543                  * If this was the last claim, remove holder link and
1544                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1545                  */
1546                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1547                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1548                         bdev->bd_write_holder = false;
1549                 }
1550         }
1551
1552         /*
1553          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1554          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1555          * from userland - e.g. eject(1).
1556          */
1557         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1558
1559         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1560
1561         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1562 }
1563 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1564
1565 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1566 {
1567         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1568         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1573 {
1574         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1575         fmode_t mode = file->f_mode;
1576
1577         /*
1578          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1579          * to updated it before every ioctl.
1580          */
1581         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1582                 mode |= FMODE_NDELAY;
1583         else
1584                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1585
1586         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1587 }
1588
1589 /*
1590  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1591  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1592  *
1593  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1594  * use.
1595  */
1596 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1597 {
1598         struct file *file = iocb->ki_filp;
1599         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1600         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1601         struct blk_plug plug;
1602         ssize_t ret;
1603
1604         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1605                 return -EPERM;
1606
1607         if (!iov_iter_count(from))
1608                 return 0;
1609
1610         if (iocb->ki_pos >= size)
1611                 return -ENOSPC;
1612
1613         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1614
1615         blk_start_plug(&plug);
1616         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1617         if (ret > 0) {
1618                 ssize_t err;
1619                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
1620                 if (err < 0)
1621                         ret = err;
1622         }
1623         blk_finish_plug(&plug);
1624         return ret;
1625 }
1626 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1627
1628 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1629 {
1630         struct file *file = iocb->ki_filp;
1631         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1632         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1633         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1634
1635         if (pos >= size)
1636                 return 0;
1637
1638         size -= pos;
1639         iov_iter_truncate(to, size);
1640         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1641 }
1642 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1643
1644 /*
1645  * Try to release a page associated with block device when the system
1646  * is under memory pressure.
1647  */
1648 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1649 {
1650         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1651
1652         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1653                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1654
1655         return try_to_free_buffers(page);
1656 }
1657
1658 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1659         .readpage       = blkdev_readpage,
1660         .readpages      = blkdev_readpages,
1661         .writepage      = blkdev_writepage,
1662         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1663         .write_end      = blkdev_write_end,
1664         .writepages     = generic_writepages,
1665         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1666         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1667         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1668 };
1669
1670 const struct file_operations def_blk_fops = {
1671         .open           = blkdev_open,
1672         .release        = blkdev_close,
1673         .llseek         = block_llseek,
1674         .read_iter      = blkdev_read_iter,
1675         .write_iter     = blkdev_write_iter,
1676         .mmap           = generic_file_mmap,
1677         .fsync          = blkdev_fsync,
1678         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1679 #ifdef CONFIG_COMPAT
1680         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1681 #endif
1682         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1683         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1684 };
1685
1686 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1687 {
1688         int res;
1689         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1690         set_fs(KERNEL_DS);
1691         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1692         set_fs(old_fs);
1693         return res;
1694 }
1695
1696 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1697
1698 /**
1699  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1700  * @pathname:   special file representing the block device
1701  *
1702  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1703  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1704  * otherwise.
1705  */
1706 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1707 {
1708         struct block_device *bdev;
1709         struct inode *inode;
1710         struct path path;
1711         int error;
1712
1713         if (!pathname || !*pathname)
1714                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1715
1716         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1717         if (error)
1718                 return ERR_PTR(error);
1719
1720         inode = d_backing_inode(path.dentry);
1721         error = -ENOTBLK;
1722         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1723                 goto fail;
1724         error = -EACCES;
1725         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1726                 goto fail;
1727         error = -ENOMEM;
1728         bdev = bd_acquire(inode);
1729         if (!bdev)
1730                 goto fail;
1731 out:
1732         path_put(&path);
1733         return bdev;
1734 fail:
1735         bdev = ERR_PTR(error);
1736         goto out;
1737 }
1738 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1739
1740 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1741 {
1742         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1743         int res = 0;
1744
1745         if (sb) {
1746                 /*
1747                  * no need to lock the super, get_super holds the
1748                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1749                  * under us (->put_super runs with the write lock
1750                  * hold).
1751                  */
1752                 shrink_dcache_sb(sb);
1753                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1754                 drop_super(sb);
1755         }
1756         invalidate_bdev(bdev);
1757         return res;
1758 }
1759 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1760
1761 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1762 {
1763         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1764
1765         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1766         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1767                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1768
1769                 spin_lock(&inode->i_lock);
1770                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1771                     mapping->nrpages == 0) {
1772                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1773                         continue;
1774                 }
1775                 __iget(inode);
1776                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1777                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1778                 /*
1779                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1780                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1781                  * inode_sb_list_lock.  We cannot iput the inode now as we can
1782                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1783                  * inode_sb_list_lock. So we keep the reference and iput it
1784                  * later.
1785                  */
1786                 iput(old_inode);
1787                 old_inode = inode;
1788
1789                 func(I_BDEV(inode), arg);
1790
1791                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1792         }
1793         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1794         iput(old_inode);
1795 }