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/buffer_head.h>
  20 #include <linux/pagevec.h>
  21 #include <linux/writeback.h>
  22 #include <linux/mpage.h>
  23 #include <linux/mount.h>
  24 #include <linux/uio.h>
  25 #include <linux/namei.h>
  26 #include <linux/log2.h>
  27 #include <linux/kmemleak.h>
  28 #include <asm/uaccess.h>
  29 #include "internal.h"
  30
  31 struct bdev_inode {
  32         struct block_device bdev;
  33         struct inode vfs_inode;
  34 };
  35
  36 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
  37
  38 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  39 {
  40         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  41 }
  42
  43 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  44 {
  45         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  46 }
  47
  48 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  49
  50 /*
  51  * move the inode from it's current bdi to the a new bdi. if the inode is dirty
  52  * we need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always
  53  * on the right list.
  54  */
  55 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
  56                         struct backing_dev_info *dst)
  57 {
  58         spin_lock(&inode_lock);
  59         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
  60         if (inode->i_state & I_DIRTY)
  61                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
  62         spin_unlock(&inode_lock);
  63 }
  64
  65 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
  66 {
  67         sector_t retval = ~((sector_t)0);
  68         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
  69
  70         if (sz) {
  71                 unsigned int size = block_size(bdev);
  72                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
  73                 retval = (sz >> sizebits);
  74         }
  75         return retval;
  76 }
  77
  78 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  79 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  80 {
  81         if (bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages == 0)
  82                 return;
  83         invalidate_bh_lrus();
  84         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
  85 }
  86
  87 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
  88 {
  89         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
  90         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
  91                 return -EINVAL;
  92
  93         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
  94         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
  95                 return -EINVAL;
  96
  97         /* Don't change the size if it is same as current */
  98         if (bdev->bd_block_size != size) {
  99                 sync_blockdev(bdev);
 100                 bdev->bd_block_size = size;
 101                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
 102                 kill_bdev(bdev);
 103         }
 104         return 0;
 105 }
 106
 107 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
 108
 109 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 110 {
 111         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
 112                 return 0;
 113         /* If we get here, we know size is power of two
 114          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 115         sb->s_blocksize = size;
 116         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 117         return sb->s_blocksize;
 118 }
 119
 120 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 121
 122 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 123 {
 124         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 125         if (size < minsize)
 126                 size = minsize;
 127         return sb_set_blocksize(sb, size);
 128 }
 129
 130 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 131
 132 static int
 133 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 134                 struct buffer_head *bh, int create)
 135 {
 136         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
 137                 if (create)
 138                         return -EIO;
 139
 140                 /*
 141                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
 142                  * return a hole, they will have to call get_block again
 143                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
 144                  * time
 145                  */
 146                 return 0;
 147         }
 148         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 149         bh->b_blocknr = iblock;
 150         set_buffer_mapped(bh);
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 static int
 155 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
 156                 struct buffer_head *bh, int create)
 157 {
 158         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
 159         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
 160
 161         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
 162                 max_blocks = end_block - iblock;
 163                 if ((long)max_blocks <= 0) {
 164                         if (create)
 165                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
 166                         /*
 167                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
 168                          * a !buffer_mapped buffer
 169                          */
 170                         max_blocks = 0;
 171                 }
 172         }
 173
 174         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 175         bh->b_blocknr = iblock;
 176         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
 177         if (max_blocks)
 178                 set_buffer_mapped(bh);
 179         return 0;
 180 }
 181
 182 static ssize_t
 183 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 184                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 185 {
 186         struct file *file = iocb->ki_filp;
 187         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 188
 189         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
 190                                     nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL, NULL, 0);
 191 }
 192
 193 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 194 {
 195         if (!bdev)
 196                 return 0;
 197         if (!wait)
 198                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 199         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 204  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 205  */
 206 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 207 {
 208         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 209 }
 210 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 211
 212 /*
 213  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 214  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 215  * device.  Takes the superblock lock.
 216  */
 217 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 218 {
 219         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 220         if (sb) {
 221                 int res = sync_filesystem(sb);
 222                 drop_super(sb);
 223                 return res;
 224         }
 225         return sync_blockdev(bdev);
 226 }
 227 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 228
 229 /**
 230  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 231  * @bdev:       blockdevice to lock
 232  *
 233  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 234  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 235  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 236  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 237  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 238  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 239  * actually.
 240  */
 241 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 242 {
 243         struct super_block *sb;
 244         int error = 0;
 245
 246         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 247         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 248                 /*
 249                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 250                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 251                  * thaw_bdev drops it.
 252                  */
 253                 sb = get_super(bdev);
 254                 drop_super(sb);
 255                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 256                 return sb;
 257         }
 258
 259         sb = get_active_super(bdev);
 260         if (!sb)
 261                 goto out;
 262         error = freeze_super(sb);
 263         if (error) {
 264                 deactivate_super(sb);
 265                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 266                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 267                 return ERR_PTR(error);
 268         }
 269         deactivate_super(sb);
 270  out:
 271         sync_blockdev(bdev);
 272         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 273         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 274 }
 275 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 276
 277 /**
 278  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 279  * @bdev:       blockdevice to unlock
 280  * @sb:         associated superblock
 281  *
 282  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 283  */
 284 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 285 {
 286         int error = -EINVAL;
 287
 288         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 289         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 290                 goto out;
 291
 292         error = 0;
 293         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 294                 goto out;
 295
 296         if (!sb)
 297                 goto out;
 298
 299         error = thaw_super(sb);
 300         if (error) {
 301                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 302                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 303                 return error;
 304         }
 305 out:
 306         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 307         return 0;
 308 }
 309 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 310
 311 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 312 {
 313         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 314 }
 315
 316 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 317 {
 318         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 319 }
 320
 321 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 322                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 323                         struct page **pagep, void **fsdata)
 324 {
 325         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
 326                                  blkdev_get_block);
 327 }
 328
 329 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 330                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 331                         struct page *page, void *fsdata)
 332 {
 333         int ret;
 334         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 335
 336         unlock_page(page);
 337         page_cache_release(page);
 338
 339         return ret;
 340 }
 341
 342 /*
 343  * private llseek:
 344  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
 345  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 346  */
 347 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 348 {
 349         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
 350         loff_t size;
 351         loff_t retval;
 352
 353         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 354         size = i_size_read(bd_inode);
 355
 356         switch (origin) {
 357                 case 2:
 358                         offset += size;
 359                         break;
 360                 case 1:
 361                         offset += file->f_pos;
 362         }
 363         retval = -EINVAL;
 364         if (offset >= 0 && offset <= size) {
 365                 if (offset != file->f_pos) {
 366                         file->f_pos = offset;
 367                 }
 368                 retval = offset;
 369         }
 370         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 371         return retval;
 372 }
 373
 374 int blkdev_fsync(struct file *filp, int datasync)
 375 {
 376         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
 377         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 378         int error;
 379
 380         /*
 381          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 382          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 383          * O_SYNC writers to a block device.
 384          */
 385         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 386
 387         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
 388         if (error == -EOPNOTSUPP)
 389                 error = 0;
 390
 391         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 392
 393         return error;
 394 }
 395 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 396
 397 /*
 398  * pseudo-fs
 399  */
 400
 401 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 402 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 403
 404 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 405 {
 406         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 407         if (!ei)
 408                 return NULL;
 409         return &ei->vfs_inode;
 410 }
 411
 412 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
 413 {
 414         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
 415         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 416
 417         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
 418         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 419 }
 420
 421 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 422 {
 423         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
 424 }
 425
 426 static void init_once(void *foo)
 427 {
 428         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 429         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 430
 431         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 432         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 433         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
 434         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 435 #ifdef CONFIG_SYSFS
 436         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
 437 #endif
 438         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 439         /* Initialize mutex for freeze. */
 440         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 441 }
 442
 443 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
 444 {
 445         list_del_init(&inode->i_devices);
 446         inode->i_bdev = NULL;
 447         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 448 }
 449
 450 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
 451 {
 452         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 453         struct list_head *p;
 454         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
 455         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
 456         end_writeback(inode);
 457         spin_lock(&bdev_lock);
 458         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
 459                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
 460         }
 461         list_del_init(&bdev->bd_list);
 462         spin_unlock(&bdev_lock);
 463 }
 464
 465 static const struct super_operations bdev_sops = {
 466         .statfs = simple_statfs,
 467         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 468         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 469         .drop_inode = generic_delete_inode,
 470         .evict_inode = bdev_evict_inode,
 471 };
 472
 473 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
 474         int flags, const char *dev_name, void *data)
 475 {
 476         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, 0x62646576);
 477 }
 478
 479 static struct file_system_type bd_type = {
 480         .name           = "bdev",
 481         .mount          = bd_mount,
 482         .kill_sb        = kill_anon_super,
 483 };
 484
 485 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 486
 487 void __init bdev_cache_init(void)
 488 {
 489         int err;
 490         struct vfsmount *bd_mnt;
 491
 492         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 493                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 494                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
 495                         init_once);
 496         err = register_filesystem(&bd_type);
 497         if (err)
 498                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 499         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 500         if (IS_ERR(bd_mnt))
 501                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 502         /*
 503          * This vfsmount structure is only used to obtain the
 504          * blockdev_superblock, so tell kmemleak not to report it.
 505          */
 506         kmemleak_not_leak(bd_mnt);
 507         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 508 }
 509
 510 /*
 511  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 512  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 513  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 514  */
 515 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 516 {
 517         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 518 }
 519
 520 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 521 {
 522         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 523 }
 524
 525 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 526 {
 527         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 528         return 0;
 529 }
 530
 531 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 532
 533 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 534 {
 535         struct block_device *bdev;
 536         struct inode *inode;
 537
 538         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 539                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 540
 541         if (!inode)
 542                 return NULL;
 543
 544         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 545
 546         if (inode->i_state & I_NEW) {
 547                 bdev->bd_contains = NULL;
 548                 bdev->bd_inode = inode;
 549                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
 550                 bdev->bd_part_count = 0;
 551                 bdev->bd_invalidated = 0;
 552                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 553                 inode->i_rdev = dev;
 554                 inode->i_bdev = bdev;
 555                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 556                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 557                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 558                 spin_lock(&bdev_lock);
 559                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 560                 spin_unlock(&bdev_lock);
 561                 unlock_new_inode(inode);
 562         }
 563         return bdev;
 564 }
 565
 566 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 567
 568 /**
 569  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 570  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 571  */
 572 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 573 {
 574         ihold(bdev->bd_inode);
 575         return bdev;
 576 }
 577
 578 long nr_blockdev_pages(void)
 579 {
 580         struct block_device *bdev;
 581         long ret = 0;
 582         spin_lock(&bdev_lock);
 583         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
 584                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 585         }
 586         spin_unlock(&bdev_lock);
 587         return ret;
 588 }
 589
 590 void bdput(struct block_device *bdev)
 591 {
 592         iput(bdev->bd_inode);
 593 }
 594
 595 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 596
 597 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 598 {
 599         struct block_device *bdev;
 600
 601         spin_lock(&bdev_lock);
 602         bdev = inode->i_bdev;
 603         if (bdev) {
 604                 ihold(bdev->bd_inode);
 605                 spin_unlock(&bdev_lock);
 606                 return bdev;
 607         }
 608         spin_unlock(&bdev_lock);
 609
 610         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 611         if (bdev) {
 612                 spin_lock(&bdev_lock);
 613                 if (!inode->i_bdev) {
 614                         /*
 615                          * We take an additional reference to bd_inode,
 616                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 617                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 618                          * without igrab().
 619                          */
 620                         ihold(bdev->bd_inode);
 621                         inode->i_bdev = bdev;
 622                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 623                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
 624                 }
 625                 spin_unlock(&bdev_lock);
 626         }
 627         return bdev;
 628 }
 629
 630 /* Call when you free inode */
 631
 632 void bd_forget(struct inode *inode)
 633 {
 634         struct block_device *bdev = NULL;
 635
 636         spin_lock(&bdev_lock);
 637         if (inode->i_bdev) {
 638                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
 639                         bdev = inode->i_bdev;
 640                 __bd_forget(inode);
 641         }
 642         spin_unlock(&bdev_lock);
 643
 644         if (bdev)
 645                 iput(bdev->bd_inode);
 646 }
 647
 648 /**
 649  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
 650  * @bdev: block device of interest
 651  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
 652  * @holder: holder trying to claim @bdev
 653  *
 654  * Test whther @bdev can be claimed by @holder.
 655  *
 656  * CONTEXT:
 657  * spin_lock(&bdev_lock).
 658  *
 659  * RETURNS:
 660  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
 661  */
 662 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
 663                          void *holder)
 664 {
 665         if (bdev->bd_holder == holder)
 666                 return true;     /* already a holder */
 667         else if (bdev->bd_holder != NULL)
 668                 return false;    /* held by someone else */
 669         else if (bdev->bd_contains == bdev)
 670                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
 671
 672         else if (whole->bd_holder == bd_claim)
 673                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
 674         else if (whole->bd_holder != NULL)
 675                 return false;    /* is a partition of a held device */
 676         else
 677                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
 678 }
 679
 680 /**
 681  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
 682  * @bdev: block device of interest
 683  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
 684  * @holder: holder trying to claim @bdev
 685  *
 686  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
 687  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
 688  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
 689  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
 690  *
 691  * CONTEXT:
 692  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
 693  * it multiple times.
 694  *
 695  * RETURNS:
 696  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
 697  */
 698 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
 699                                struct block_device *whole, void *holder)
 700 {
 701 retry:
 702         /* if someone else claimed, fail */
 703         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
 704                 return -EBUSY;
 705
 706         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
 707         if (whole->bd_claiming) {
 708                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
 709                 DEFINE_WAIT(wait);
 710
 711                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 712                 spin_unlock(&bdev_lock);
 713                 schedule();
 714                 finish_wait(wq, &wait);
 715                 spin_lock(&bdev_lock);
 716                 goto retry;
 717         }
 718
 719         /* yay, all mine */
 720         return 0;
 721 }
 722
 723 /**
 724  * bd_start_claiming - start claiming a block device
 725  * @bdev: block device of interest
 726  * @holder: holder trying to claim @bdev
 727  *
 728  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
 729  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
 730  * successful call to this function must be matched with a call to
 731  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
 732  * fail).
 733  *
 734  * This function is used to gain exclusive access to the block device
 735  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
 736  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
 737  * access but may subsequently fail.
 738  *
 739  * CONTEXT:
 740  * Might sleep.
 741  *
 742  * RETURNS:
 743  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
 744  * value on failure.
 745  */
 746 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
 747                                               void *holder)
 748 {
 749         struct gendisk *disk;
 750         struct block_device *whole;
 751         int partno, err;
 752
 753         might_sleep();
 754
 755         /*
 756          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
 757          * and grab the outer block device the hard way.
 758          */
 759         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
 760         if (!disk)
 761                 return ERR_PTR(-ENXIO);
 762
 763         whole = bdget_disk(disk, 0);
 764         module_put(disk->fops->owner);
 765         put_disk(disk);
 766         if (!whole)
 767                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 768
 769         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
 770         spin_lock(&bdev_lock);
 771
 772         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
 773         if (err == 0) {
 774                 whole->bd_claiming = holder;
 775                 spin_unlock(&bdev_lock);
 776                 return whole;
 777         } else {
 778                 spin_unlock(&bdev_lock);
 779                 bdput(whole);
 780                 return ERR_PTR(err);
 781         }
 782 }
 783
 784 /* releases bdev_lock */
 785 static void __bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
 786 {
 787         BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
 788         whole->bd_claiming = NULL;
 789         wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
 790
 791         spin_unlock(&bdev_lock);
 792         bdput(whole);
 793 }
 794
 795 /**
 796  * bd_abort_claiming - abort claiming a block device
 797  * @whole: whole block device returned by bd_start_claiming()
 798  * @holder: holder trying to claim @bdev
 799  *
 800  * Abort a claiming block started by bd_start_claiming().  Note that
 801  * @whole is not the block device to be claimed but the whole device
 802  * returned by bd_start_claiming().
 803  *
 804  * CONTEXT:
 805  * Grabs and releases bdev_lock.
 806  */
 807 static void bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
 808 {
 809         spin_lock(&bdev_lock);
 810         __bd_abort_claiming(whole, holder);             /* releases bdev_lock */
 811 }
 812
 813 /* increment holders when we have a legitimate claim. requires bdev_lock */
 814 static void __bd_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
 815                                         void *holder)
 816 {
 817         /* note that for a whole device bd_holders
 818          * will be incremented twice, and bd_holder will
 819          * be set to bd_claim before being set to holder
 820          */
 821         whole->bd_holders++;
 822         whole->bd_holder = bd_claim;
 823         bdev->bd_holders++;
 824         bdev->bd_holder = holder;
 825 }
 826
 827 /**
 828  * bd_finish_claiming - finish claiming a block device
 829  * @bdev: block device of interest (passed to bd_start_claiming())
 830  * @whole: whole block device returned by bd_start_claiming()
 831  * @holder: holder trying to claim @bdev
 832  *
 833  * Finish a claiming block started by bd_start_claiming().
 834  *
 835  * CONTEXT:
 836  * Grabs and releases bdev_lock.
 837  */
 838 static void bd_finish_claiming(struct block_device *bdev,
 839                                 struct block_device *whole, void *holder)
 840 {
 841         spin_lock(&bdev_lock);
 842         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
 843         __bd_claim(bdev, whole, holder);
 844         __bd_abort_claiming(whole, holder); /* not actually an abort */
 845 }
 846
 847 /**
 848  * bd_claim - claim a block device
 849  * @bdev: block device to claim
 850  * @holder: holder trying to claim @bdev
 851  *
 852  * Try to claim @bdev which must have been opened successfully.
 853  *
 854  * CONTEXT:
 855  * Might sleep.
 856  *
 857  * RETURNS:
 858  * 0 if successful, -EBUSY if @bdev is already claimed.
 859  */
 860 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
 861 {
 862         struct block_device *whole = bdev->bd_contains;
 863         int res;
 864
 865         might_sleep();
 866
 867         spin_lock(&bdev_lock);
 868         res = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
 869         if (res == 0)
 870                 __bd_claim(bdev, whole, holder);
 871         spin_unlock(&bdev_lock);
 872
 873         return res;
 874 }
 875 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
 876
 877 void bd_release(struct block_device *bdev)
 878 {
 879         spin_lock(&bdev_lock);
 880         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
 881                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
 882         if (!--bdev->bd_holders)
 883                 bdev->bd_holder = NULL;
 884         spin_unlock(&bdev_lock);
 885 }
 886
 887 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
 888
 889 #ifdef CONFIG_SYSFS
 890 /*
 891  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
 892  *
 893  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
 894  *     and the kobject has a parent directory,
 895  *     following symlinks are created:
 896  *        o from the kobject to the claimed bdev
 897  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
 898  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
 899  *
 900  *     Example:
 901  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
 902  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
 903  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
 904  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
 905  */
 906
 907 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 908 {
 909         if (!from || !to)
 910                 return 0;
 911         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
 912 }
 913
 914 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 915 {
 916         if (!from || !to)
 917                 return;
 918         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
 919 }
 920
 921 /*
 922  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
 923  * bd_claim_by_kobject.
 924  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
 925  */
 926 struct bd_holder {
 927         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
 928         int count;              /* references from the holder */
 929         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
 930         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
 931         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
 932         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
 933 };
 934
 935 /*
 936  * Get references of related kobjects at once.
 937  * Returns 1 on success. 0 on failure.
 938  *
 939  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
 940  */
 941 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
 942                         struct bd_holder *bo)
 943 {
 944         if (!bdev || !bo)
 945                 return 0;
 946
 947         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
 948         if (!bo->sdir)
 949                 return 0;
 950
 951         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
 952         if (!bo->hdev)
 953                 goto fail_put_sdir;
 954
 955         bo->sdev = kobject_get(&part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
 956         if (!bo->sdev)
 957                 goto fail_put_hdev;
 958
 959         bo->hdir = kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
 960         if (!bo->hdir)
 961                 goto fail_put_sdev;
 962
 963         return 1;
 964
 965 fail_put_sdev:
 966         kobject_put(bo->sdev);
 967 fail_put_hdev:
 968         kobject_put(bo->hdev);
 969 fail_put_sdir:
 970         kobject_put(bo->sdir);
 971
 972         return 0;
 973 }
 974
 975 /* Put references of related kobjects at once. */
 976 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
 977 {
 978         kobject_put(bo->hdir);
 979         kobject_put(bo->sdev);
 980         kobject_put(bo->hdev);
 981         kobject_put(bo->sdir);
 982 }
 983
 984 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
 985 {
 986         struct bd_holder *bo;
 987
 988         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
 989         if (!bo)
 990                 return NULL;
 991
 992         bo->count = 1;
 993         bo->sdir = kobj;
 994
 995         return bo;
 996 }
 997
 998 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
 999 {
1000         kfree(bo);
1001 }
1002
1003 /**
1004  * find_bd_holder - find matching struct bd_holder from the block device
1005  *
1006  * @bdev:       struct block device to be searched
1007  * @bo:         target struct bd_holder
1008  *
1009  * Returns matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list.
1010  * If found, increment the reference count and return the pointer.
1011  * If not found, returns NULL.
1012  */
1013 static struct bd_holder *find_bd_holder(struct block_device *bdev,
1014                                         struct bd_holder *bo)
1015 {
1016         struct bd_holder *tmp;
1017
1018         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list)
1019                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
1020                         tmp->count++;
1021                         return tmp;
1022                 }
1023
1024         return NULL;
1025 }
1026
1027 /**
1028  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
1029  *
1030  * @bdev:       block device to be bd_claimed
1031  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
1032  *
1033  * Add @bo to @bdev->bd_holder_list, create symlinks.
1034  *
1035  * Returns 0 if symlinks are created.
1036  * Returns -ve if something fails.
1037  */
1038 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
1039 {
1040         int err;
1041
1042         if (!bo)
1043                 return -EINVAL;
1044
1045         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
1046                 return -EBUSY;
1047
1048         err = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1049         if (err)
1050                 return err;
1051
1052         err = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1053         if (err) {
1054                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1055                 return err;
1056         }
1057
1058         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
1059         return 0;
1060 }
1061
1062 /**
1063  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
1064  *
1065  * @bdev:       block device to be bd_claimed
1066  * @kobj:       holder's kobject
1067  *
1068  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
1069  * and no other bd_claim() from the same kobject,
1070  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
1071  *
1072  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
1073  * and ready to be freed.
1074  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
1075  * by the same kobject.
1076  */
1077 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
1078                                         struct kobject *kobj)
1079 {
1080         struct bd_holder *bo;
1081
1082         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
1083                 if (bo->sdir == kobj) {
1084                         bo->count--;
1085                         BUG_ON(bo->count < 0);
1086                         if (!bo->count) {
1087                                 list_del(&bo->list);
1088                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1089                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1090                                 bd_holder_release_dirs(bo);
1091                                 return bo;
1092                         }
1093                         break;
1094                 }
1095         }
1096
1097         return NULL;
1098 }
1099
1100 /**
1101  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
1102  *
1103  * @bdev:       block device to be claimed
1104  * @holder:     holder's signature
1105  * @kobj:       holder's kobject
1106  *
1107  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
1108  * the bdev and the holder's kobject.
1109  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
1110  *
1111  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
1112  * Returns errno on failure.
1113  */
1114 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
1115                                 struct kobject *kobj)
1116 {
1117         int err;
1118         struct bd_holder *bo, *found;
1119
1120         if (!kobj)
1121                 return -EINVAL;
1122
1123         bo = alloc_bd_holder(kobj);
1124         if (!bo)
1125                 return -ENOMEM;
1126
1127         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1128
1129         err = bd_claim(bdev, holder);
1130         if (err)
1131                 goto fail;
1132
1133         found = find_bd_holder(bdev, bo);
1134         if (found)
1135                 goto fail;
1136
1137         err = add_bd_holder(bdev, bo);
1138         if (err)
1139                 bd_release(bdev);
1140         else
1141                 bo = NULL;
1142 fail:
1143         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1144         free_bd_holder(bo);
1145         return err;
1146 }
1147
1148 /**
1149  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
1150  *
1151  * @bdev:       block device to be released
1152  * @kobj:       holder's kobject
1153  *
1154  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
1155  */
1156 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
1157                                         struct kobject *kobj)
1158 {
1159         if (!kobj)
1160                 return;
1161
1162         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1163         bd_release(bdev);
1164         free_bd_holder(del_bd_holder(bdev, kobj));
1165         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1166 }
1167
1168 /**
1169  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
1170  *
1171  * @bdev:       block device to be claimed
1172  * @holder:     holder's signature
1173  * @disk:       holder's gendisk
1174  *
1175  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
1176  */
1177 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
1178                         struct gendisk *disk)
1179 {
1180         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
1181 }
1182 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
1183
1184 /**
1185  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
1186  *
1187  * @bdev:       block device to be claimed
1188  * @disk:       holder's gendisk
1189  *
1190  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
1191  */
1192 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1193 {
1194         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
1195         kobject_put(disk->slave_dir);
1196 }
1197 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
1198 #endif
1199
1200 /*
1201  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
1202  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
1203  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
1204  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
1205  * your API.
1206  */
1207 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, fmode_t mode)
1208 {
1209         struct block_device *bdev = bdget(dev);
1210         int err = -ENOMEM;
1211         if (bdev)
1212                 err = blkdev_get(bdev, mode);
1213         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
1214 }
1215
1216 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
1217
1218 /**
1219  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1220  *
1221  * @bdev:      struct block device to be flushed
1222  *
1223  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1224  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1225  * resize.
1226  */
1227 static void flush_disk(struct block_device *bdev)
1228 {
1229         if (__invalidate_device(bdev)) {
1230                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1231
1232                 if (bdev->bd_disk)
1233                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1234                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1235                        "resized disk %s\n", name);
1236         }
1237
1238         if (!bdev->bd_disk)
1239                 return;
1240         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
1241                 bdev->bd_invalidated = 1;
1242 }
1243
1244 /**
1245  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1246  * @disk: struct gendisk to check
1247  * @bdev: struct bdev to adjust.
1248  *
1249  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1250  * and adjusts it if it differs.
1251  */
1252 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1253 {
1254         loff_t disk_size, bdev_size;
1255
1256         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1257         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1258         if (disk_size != bdev_size) {
1259                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1260
1261                 disk_name(disk, 0, name);
1262                 printk(KERN_INFO
1263                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1264                        name, bdev_size, disk_size);
1265                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1266                 flush_disk(bdev);
1267         }
1268 }
1269 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1270
1271 /**
1272  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1273  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1274  *
1275  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1276  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1277  * for all revalidate_disk operations.
1278  */
1279 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1280 {
1281         struct block_device *bdev;
1282         int ret = 0;
1283
1284         if (disk->fops->revalidate_disk)
1285                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1286
1287         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1288         if (!bdev)
1289                 return ret;
1290
1291         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1292         check_disk_size_change(disk, bdev);
1293         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1294         bdput(bdev);
1295         return ret;
1296 }
1297 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1298
1299 /*
1300  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1301  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1302  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1303  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1304  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1305  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1306  * to lose :-)
1307  */
1308 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1309 {
1310         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1311         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1312
1313         if (!bdops->media_changed)
1314                 return 0;
1315         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
1316                 return 0;
1317
1318         flush_disk(bdev);
1319         if (bdops->revalidate_disk)
1320                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1321         return 1;
1322 }
1323
1324 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1325
1326 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1327 {
1328         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1329
1330         bdev->bd_inode->i_size = size;
1331         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1332                 if (size & bsize)
1333                         break;
1334                 bsize <<= 1;
1335         }
1336         bdev->bd_block_size = bsize;
1337         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1338 }
1339 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1340
1341 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1342
1343 /*
1344  * bd_mutex locking:
1345  *
1346  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1347  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1348  */
1349
1350 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1351 {
1352         struct gendisk *disk;
1353         int ret;
1354         int partno;
1355         int perm = 0;
1356
1357         if (mode & FMODE_READ)
1358                 perm |= MAY_READ;
1359         if (mode & FMODE_WRITE)
1360                 perm |= MAY_WRITE;
1361         /*
1362          * hooks: /n/, see "layering violations".
1363          */
1364         if (!for_part) {
1365                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1366                 if (ret != 0) {
1367                         bdput(bdev);
1368                         return ret;
1369                 }
1370         }
1371
1372  restart:
1373
1374         ret = -ENXIO;
1375         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1376         if (!disk)
1377                 goto out;
1378
1379         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1380         if (!bdev->bd_openers) {
1381                 bdev->bd_disk = disk;
1382                 bdev->bd_contains = bdev;
1383                 if (!partno) {
1384                         struct backing_dev_info *bdi;
1385
1386                         ret = -ENXIO;
1387                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1388                         if (!bdev->bd_part)
1389                                 goto out_clear;
1390
1391                         if (disk->fops->open) {
1392                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1393                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1394                                         /* Lost a race with 'disk' being
1395                                          * deleted, try again.
1396                                          * See md.c
1397                                          */
1398                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1399                                         bdev->bd_part = NULL;
1400                                         module_put(disk->fops->owner);
1401                                         put_disk(disk);
1402                                         bdev->bd_disk = NULL;
1403                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1404                                         goto restart;
1405                                 }
1406                                 if (ret)
1407                                         goto out_clear;
1408                         }
1409                         if (!bdev->bd_openers) {
1410                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1411                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1412                                 if (bdi == NULL)
1413                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1414                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1415                         }
1416                         if (bdev->bd_invalidated)
1417                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1418                 } else {
1419                         struct block_device *whole;
1420                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1421                         ret = -ENOMEM;
1422                         if (!whole)
1423                                 goto out_clear;
1424                         BUG_ON(for_part);
1425                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1426                         if (ret)
1427                                 goto out_clear;
1428                         bdev->bd_contains = whole;
1429                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1430                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1431                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1432                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1433                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1434                                 ret = -ENXIO;
1435                                 goto out_clear;
1436                         }
1437                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1438                 }
1439         } else {
1440                 module_put(disk->fops->owner);
1441                 put_disk(disk);
1442                 disk = NULL;
1443                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1444                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1445                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1446                                 if (ret)
1447                                         goto out_unlock_bdev;
1448                         }
1449                         if (bdev->bd_invalidated)
1450                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1451                 }
1452         }
1453         bdev->bd_openers++;
1454         if (for_part)
1455                 bdev->bd_part_count++;
1456         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1457         return 0;
1458
1459  out_clear:
1460         disk_put_part(bdev->bd_part);
1461         bdev->bd_disk = NULL;
1462         bdev->bd_part = NULL;
1463         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1464         if (bdev != bdev->bd_contains)
1465                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1466         bdev->bd_contains = NULL;
1467  out_unlock_bdev:
1468         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1469  out:
1470         if (disk)
1471                 module_put(disk->fops->owner);
1472         put_disk(disk);
1473         bdput(bdev);
1474
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1479 {
1480         return __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1481 }
1482 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1483
1484 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1485 {
1486         struct block_device *whole = NULL;
1487         struct block_device *bdev;
1488         int res;
1489
1490         /*
1491          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1492          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1493          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1494          * during an unstable branch.
1495          */
1496         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1497
1498         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1499                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1500         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1501                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1502         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1503                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1504
1505         bdev = bd_acquire(inode);
1506         if (bdev == NULL)
1507                 return -ENOMEM;
1508
1509         if (filp->f_mode & FMODE_EXCL) {
1510                 whole = bd_start_claiming(bdev, filp);
1511                 if (IS_ERR(whole)) {
1512                         bdput(bdev);
1513                         return PTR_ERR(whole);
1514                 }
1515         }
1516
1517         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1518
1519         res = blkdev_get(bdev, filp->f_mode);
1520
1521         if (whole) {
1522                 if (res == 0)
1523                         bd_finish_claiming(bdev, whole, filp);
1524                 else
1525                         bd_abort_claiming(whole, filp);
1526         }
1527
1528         return res;
1529 }
1530
1531 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1532 {
1533         int ret = 0;
1534         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1535         struct block_device *victim = NULL;
1536
1537         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1538         if (for_part)
1539                 bdev->bd_part_count--;
1540
1541         if (!--bdev->bd_openers) {
1542                 sync_blockdev(bdev);
1543                 kill_bdev(bdev);
1544         }
1545         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1546                 if (disk->fops->release)
1547                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1548         }
1549         if (!bdev->bd_openers) {
1550                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1551
1552                 put_disk(disk);
1553                 module_put(owner);
1554                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1555                 bdev->bd_part = NULL;
1556                 bdev->bd_disk = NULL;
1557                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1558                                         &default_backing_dev_info);
1559                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1560                         victim = bdev->bd_contains;
1561                 bdev->bd_contains = NULL;
1562         }
1563         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1564         bdput(bdev);
1565         if (victim)
1566                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1567         return ret;
1568 }
1569
1570 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1571 {
1572         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1573 }
1574 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1575
1576 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1577 {
1578         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1579         if (bdev->bd_holder == filp)
1580                 bd_release(bdev);
1581         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1582 }
1583
1584 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1585 {
1586         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1587         fmode_t mode = file->f_mode;
1588
1589         /*
1590          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1591          * to updated it before every ioctl.
1592          */
1593         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1594                 mode |= FMODE_NDELAY;
1595         else
1596                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1597
1598         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1603  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1604  *
1605  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1606  * use.
1607  */
1608 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1609                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1610 {
1611         struct file *file = iocb->ki_filp;
1612         ssize_t ret;
1613
1614         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1615
1616         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1617         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1618                 ssize_t err;
1619
1620                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1621                 if (err < 0 && ret > 0)
1622                         ret = err;
1623         }
1624         return ret;
1625 }
1626 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1627
1628 /*
1629  * Try to release a page associated with block device when the system
1630  * is under memory pressure.
1631  */
1632 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1633 {
1634         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1635
1636         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1637                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1638
1639         return try_to_free_buffers(page);
1640 }
1641
1642 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1643         .readpage       = blkdev_readpage,
1644         .writepage      = blkdev_writepage,
1645         .sync_page      = block_sync_page,
1646         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1647         .write_end      = blkdev_write_end,
1648         .writepages     = generic_writepages,
1649         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1650         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1651 };
1652
1653 const struct file_operations def_blk_fops = {
1654         .open           = blkdev_open,
1655         .release        = blkdev_close,
1656         .llseek         = block_llseek,
1657         .read           = do_sync_read,
1658         .write          = do_sync_write,
1659         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1660         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1661         .mmap           = generic_file_mmap,
1662         .fsync          = blkdev_fsync,
1663         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1664 #ifdef CONFIG_COMPAT
1665         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1666 #endif
1667         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1668         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1669 };
1670
1671 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1672 {
1673         int res;
1674         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1675         set_fs(KERNEL_DS);
1676         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1677         set_fs(old_fs);
1678         return res;
1679 }
1680
1681 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1682
1683 /**
1684  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1685  * @pathname:   special file representing the block device
1686  *
1687  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1688  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1689  * otherwise.
1690  */
1691 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1692 {
1693         struct block_device *bdev;
1694         struct inode *inode;
1695         struct path path;
1696         int error;
1697
1698         if (!pathname || !*pathname)
1699                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1700
1701         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1702         if (error)
1703                 return ERR_PTR(error);
1704
1705         inode = path.dentry->d_inode;
1706         error = -ENOTBLK;
1707         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1708                 goto fail;
1709         error = -EACCES;
1710         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1711                 goto fail;
1712         error = -ENOMEM;
1713         bdev = bd_acquire(inode);
1714         if (!bdev)
1715                 goto fail;
1716 out:
1717         path_put(&path);
1718         return bdev;
1719 fail:
1720         bdev = ERR_PTR(error);
1721         goto out;
1722 }
1723 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1724
1725 /**
1726  * open_bdev_exclusive  -  open a block device by name and set it up for use
1727  *
1728  * @path:       special file representing the block device
1729  * @mode:       FMODE_... combination to pass be used
1730  * @holder:     owner for exclusion
1731  *
1732  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1733  * for the @holder.
1734  */
1735 struct block_device *open_bdev_exclusive(const char *path, fmode_t mode, void *holder)
1736 {
1737         struct block_device *bdev, *whole;
1738         int error;
1739
1740         bdev = lookup_bdev(path);
1741         if (IS_ERR(bdev))
1742                 return bdev;
1743
1744         whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1745         if (IS_ERR(whole)) {
1746                 bdput(bdev);
1747                 return whole;
1748         }
1749
1750         error = blkdev_get(bdev, mode);
1751         if (error)
1752                 goto out_abort_claiming;
1753
1754         error = -EACCES;
1755         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev))
1756                 goto out_blkdev_put;
1757
1758         bd_finish_claiming(bdev, whole, holder);
1759         return bdev;
1760
1761 out_blkdev_put:
1762         blkdev_put(bdev, mode);
1763 out_abort_claiming:
1764         bd_abort_claiming(whole, holder);
1765         return ERR_PTR(error);
1766 }
1767
1768 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_exclusive);
1769
1770 /**
1771  * close_bdev_exclusive  -  close a blockdevice opened by open_bdev_exclusive()
1772  *
1773  * @bdev:       blockdevice to close
1774  * @mode:       mode, must match that used to open.
1775  *
1776  * This is the counterpart to open_bdev_exclusive().
1777  */
1778 void close_bdev_exclusive(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1779 {
1780         bd_release(bdev);
1781         blkdev_put(bdev, mode);
1782 }
1783
1784 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_exclusive);
1785
1786 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1787 {
1788         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1789         int res = 0;
1790
1791         if (sb) {
1792                 /*
1793                  * no need to lock the super, get_super holds the
1794                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1795                  * under us (->put_super runs with the write lock
1796                  * hold).
1797                  */
1798                 shrink_dcache_sb(sb);
1799                 res = invalidate_inodes(sb);
1800                 drop_super(sb);
1801         }
1802         invalidate_bdev(bdev);
1803         return res;
1804 }
1805 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);