Merge branch 'linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/herbert/crypto-2.6
[platform/kernel/linux-rpi.git] / fs / super.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/super.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  super.c contains code to handle: - mount structures
8  *                                   - super-block tables
9  *                                   - filesystem drivers list
10  *                                   - mount system call
11  *                                   - umount system call
12  *                                   - ustat system call
13  *
14  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
15  *
16  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
17  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
18  *  Added options to /proc/mounts:
19  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
20  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
21  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
22  */
23
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include <linux/user_namespace.h>
38 #include <linux/fs_context.h>
39 #include <uapi/linux/mount.h>
40 #include "internal.h"
41
42 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb);
43
44 static LIST_HEAD(super_blocks);
45 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
46
47 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
48         "sb_writers",
49         "sb_pagefaults",
50         "sb_internal",
51 };
52
53 /*
54  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
55  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
56  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
57  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
58  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
59  */
60 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
61                                       struct shrink_control *sc)
62 {
63         struct super_block *sb;
64         long    fs_objects = 0;
65         long    total_objects;
66         long    freed = 0;
67         long    dentries;
68         long    inodes;
69
70         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
71
72         /*
73          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
74          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
75          */
76         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
77                 return SHRINK_STOP;
78
79         if (!trylock_super(sb))
80                 return SHRINK_STOP;
81
82         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
83                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
84
85         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
86         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
87         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
88         if (!total_objects)
89                 total_objects = 1;
90
91         /* proportion the scan between the caches */
92         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
93         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
94         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
95
96         /*
97          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
98          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
99          *
100          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
101          * accounting uses this to fully empty the caches.
102          */
103         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
104         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
105         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
106         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
107
108         if (fs_objects) {
109                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
110                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
111         }
112
113         up_read(&sb->s_umount);
114         return freed;
115 }
116
117 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
118                                        struct shrink_control *sc)
119 {
120         struct super_block *sb;
121         long    total_objects = 0;
122
123         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
124
125         /*
126          * We don't call trylock_super() here as it is a scalability bottleneck,
127          * so we're exposed to partial setup state. The shrinker rwsem does not
128          * protect filesystem operations backing list_lru_shrink_count() or
129          * s_op->nr_cached_objects(). Counts can change between
130          * super_cache_count and super_cache_scan, so we really don't need locks
131          * here.
132          *
133          * However, if we are currently mounting the superblock, the underlying
134          * filesystem might be in a state of partial construction and hence it
135          * is dangerous to access it.  trylock_super() uses a SB_BORN check to
136          * avoid this situation, so do the same here. The memory barrier is
137          * matched with the one in mount_fs() as we don't hold locks here.
138          */
139         if (!(sb->s_flags & SB_BORN))
140                 return 0;
141         smp_rmb();
142
143         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
144                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
145
146         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
147         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
148
149         if (!total_objects)
150                 return SHRINK_EMPTY;
151
152         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
153         return total_objects;
154 }
155
156 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
157 {
158         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
159                                                         destroy_work);
160         int i;
161
162         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
163                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
164         kfree(s);
165 }
166
167 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
168 {
169         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
170         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
171         schedule_work(&s->destroy_work);
172 }
173
174 /* Free a superblock that has never been seen by anyone */
175 static void destroy_unused_super(struct super_block *s)
176 {
177         if (!s)
178                 return;
179         up_write(&s->s_umount);
180         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
181         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
182         security_sb_free(s);
183         put_user_ns(s->s_user_ns);
184         kfree(s->s_subtype);
185         free_prealloced_shrinker(&s->s_shrink);
186         /* no delays needed */
187         destroy_super_work(&s->destroy_work);
188 }
189
190 /**
191  *      alloc_super     -       create new superblock
192  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
193  *      @flags: the mount flags
194  *      @user_ns: User namespace for the super_block
195  *
196  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
197  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
198  */
199 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
200                                        struct user_namespace *user_ns)
201 {
202         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
203         static const struct super_operations default_op;
204         int i;
205
206         if (!s)
207                 return NULL;
208
209         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
210         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
211         init_rwsem(&s->s_umount);
212         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
213         /*
214          * sget() can have s_umount recursion.
215          *
216          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
217          * one (this one), and tries again to find a suitable old
218          * one.
219          *
220          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
221          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
222          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
223          * risk of deadlocks.
224          *
225          * Annotate this by putting this lock in a different
226          * subclass.
227          */
228         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
229
230         if (security_sb_alloc(s))
231                 goto fail;
232
233         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
234                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
235                                         sb_writers_name[i],
236                                         &type->s_writers_key[i]))
237                         goto fail;
238         }
239         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
240         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
241         s->s_flags = flags;
242         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
243                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
244         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
245         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_roots);
246         mutex_init(&s->s_sync_lock);
247         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
248         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
249         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
250         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
251
252         s->s_count = 1;
253         atomic_set(&s->s_active, 1);
254         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
255         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
256         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
257         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
258         s->s_op = &default_op;
259         s->s_time_gran = 1000000000;
260         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
261
262         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
263         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
264         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
265         s->s_shrink.batch = 1024;
266         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
267         if (prealloc_shrinker(&s->s_shrink))
268                 goto fail;
269         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru, &s->s_shrink))
270                 goto fail;
271         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru, &s->s_shrink))
272                 goto fail;
273         return s;
274
275 fail:
276         destroy_unused_super(s);
277         return NULL;
278 }
279
280 /* Superblock refcounting  */
281
282 /*
283  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
284  */
285 static void __put_super(struct super_block *s)
286 {
287         if (!--s->s_count) {
288                 list_del_init(&s->s_list);
289                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
290                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
291                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
292                 security_sb_free(s);
293                 put_user_ns(s->s_user_ns);
294                 kfree(s->s_subtype);
295                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
296         }
297 }
298
299 /**
300  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
301  *      @sb: superblock in question
302  *
303  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
304  *      references left.
305  */
306 static void put_super(struct super_block *sb)
307 {
308         spin_lock(&sb_lock);
309         __put_super(sb);
310         spin_unlock(&sb_lock);
311 }
312
313
314 /**
315  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
316  *      @s: superblock to deactivate
317  *
318  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
319  *      one if there is no other active references left.  In that case we
320  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
321  *      had just acquired.
322  *
323  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
324  */
325 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
326 {
327         struct file_system_type *fs = s->s_type;
328         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
329                 cleancache_invalidate_fs(s);
330                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
331                 fs->kill_sb(s);
332
333                 /*
334                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
335                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
336                  * the lru lists right now.
337                  */
338                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
339                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
340
341                 put_filesystem(fs);
342                 put_super(s);
343         } else {
344                 up_write(&s->s_umount);
345         }
346 }
347
348 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
349
350 /**
351  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
352  *      @s: superblock to deactivate
353  *
354  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
355  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
356  *      lock will be acquired prior to that.
357  */
358 void deactivate_super(struct super_block *s)
359 {
360         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
361                 down_write(&s->s_umount);
362                 deactivate_locked_super(s);
363         }
364 }
365
366 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
367
368 /**
369  *      grab_super - acquire an active reference
370  *      @s: reference we are trying to make active
371  *
372  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
373  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
374  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
375  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
376  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
377  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
378  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
379  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
380  */
381 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
382 {
383         s->s_count++;
384         spin_unlock(&sb_lock);
385         down_write(&s->s_umount);
386         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
387                 put_super(s);
388                 return 1;
389         }
390         up_write(&s->s_umount);
391         put_super(s);
392         return 0;
393 }
394
395 /*
396  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
397  *      @sb: reference we are trying to grab
398  *
399  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
400  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
401  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
402  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
403  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
404  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
405  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
406  *
407  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
408  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
409  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
410  *      it's very much not a general-purpose interface.
411  */
412 bool trylock_super(struct super_block *sb)
413 {
414         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
415                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
416                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
417                         return true;
418                 up_read(&sb->s_umount);
419         }
420
421         return false;
422 }
423
424 /**
425  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
426  *      @sb: superblock to kill
427  *
428  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
429  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
430  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
431  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
432  *      taken care of and do not need specific handling.
433  *
434  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
435  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
436  *      change the attachments of dentries to inodes.
437  */
438 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
439 {
440         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
441
442         if (sb->s_root) {
443                 shrink_dcache_for_umount(sb);
444                 sync_filesystem(sb);
445                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
446
447                 fsnotify_sb_delete(sb);
448                 cgroup_writeback_umount();
449
450                 evict_inodes(sb);
451
452                 if (sb->s_dio_done_wq) {
453                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
454                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
455                 }
456
457                 if (sop->put_super)
458                         sop->put_super(sb);
459
460                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
461                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
462                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
463                            sb->s_id);
464                 }
465         }
466         spin_lock(&sb_lock);
467         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
468         hlist_del_init(&sb->s_instances);
469         spin_unlock(&sb_lock);
470         up_write(&sb->s_umount);
471         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
472                 bdi_put(sb->s_bdi);
473                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
474         }
475 }
476
477 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
478
479 bool mount_capable(struct fs_context *fc)
480 {
481         struct user_namespace *user_ns = fc->global ? &init_user_ns
482                                                     : fc->user_ns;
483
484         if (!(fc->fs_type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT))
485                 return capable(CAP_SYS_ADMIN);
486         else
487                 return ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN);
488 }
489
490 /**
491  * sget_fc - Find or create a superblock
492  * @fc: Filesystem context.
493  * @test: Comparison callback
494  * @set: Setup callback
495  *
496  * Find or create a superblock using the parameters stored in the filesystem
497  * context and the two callback functions.
498  *
499  * If an extant superblock is matched, then that will be returned with an
500  * elevated reference count that the caller must transfer or discard.
501  *
502  * If no match is made, a new superblock will be allocated and basic
503  * initialisation will be performed (s_type, s_fs_info and s_id will be set and
504  * the set() callback will be invoked), the superblock will be published and it
505  * will be returned in a partially constructed state with SB_BORN and SB_ACTIVE
506  * as yet unset.
507  */
508 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
509                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
510                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *))
511 {
512         struct super_block *s = NULL;
513         struct super_block *old;
514         struct user_namespace *user_ns = fc->global ? &init_user_ns : fc->user_ns;
515         int err;
516
517 retry:
518         spin_lock(&sb_lock);
519         if (test) {
520                 hlist_for_each_entry(old, &fc->fs_type->fs_supers, s_instances) {
521                         if (test(old, fc))
522                                 goto share_extant_sb;
523                 }
524         }
525         if (!s) {
526                 spin_unlock(&sb_lock);
527                 s = alloc_super(fc->fs_type, fc->sb_flags, user_ns);
528                 if (!s)
529                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
530                 goto retry;
531         }
532
533         s->s_fs_info = fc->s_fs_info;
534         err = set(s, fc);
535         if (err) {
536                 s->s_fs_info = NULL;
537                 spin_unlock(&sb_lock);
538                 destroy_unused_super(s);
539                 return ERR_PTR(err);
540         }
541         fc->s_fs_info = NULL;
542         s->s_type = fc->fs_type;
543         s->s_iflags |= fc->s_iflags;
544         strlcpy(s->s_id, s->s_type->name, sizeof(s->s_id));
545         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
546         hlist_add_head(&s->s_instances, &s->s_type->fs_supers);
547         spin_unlock(&sb_lock);
548         get_filesystem(s->s_type);
549         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
550         return s;
551
552 share_extant_sb:
553         if (user_ns != old->s_user_ns) {
554                 spin_unlock(&sb_lock);
555                 destroy_unused_super(s);
556                 return ERR_PTR(-EBUSY);
557         }
558         if (!grab_super(old))
559                 goto retry;
560         destroy_unused_super(s);
561         return old;
562 }
563 EXPORT_SYMBOL(sget_fc);
564
565 /**
566  *      sget    -       find or create a superblock
567  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
568  *      @test:    comparison callback
569  *      @set:     setup callback
570  *      @flags:   mount flags
571  *      @data:    argument to each of them
572  */
573 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
574                         int (*test)(struct super_block *,void *),
575                         int (*set)(struct super_block *,void *),
576                         int flags,
577                         void *data)
578 {
579         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
580         struct super_block *s = NULL;
581         struct super_block *old;
582         int err;
583
584         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
585          * mount through to here so always use &init_user_ns
586          * until that changes.
587          */
588         if (flags & SB_SUBMOUNT)
589                 user_ns = &init_user_ns;
590
591 retry:
592         spin_lock(&sb_lock);
593         if (test) {
594                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
595                         if (!test(old, data))
596                                 continue;
597                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
598                                 spin_unlock(&sb_lock);
599                                 destroy_unused_super(s);
600                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
601                         }
602                         if (!grab_super(old))
603                                 goto retry;
604                         destroy_unused_super(s);
605                         return old;
606                 }
607         }
608         if (!s) {
609                 spin_unlock(&sb_lock);
610                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
611                 if (!s)
612                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
613                 goto retry;
614         }
615
616         err = set(s, data);
617         if (err) {
618                 spin_unlock(&sb_lock);
619                 destroy_unused_super(s);
620                 return ERR_PTR(err);
621         }
622         s->s_type = type;
623         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
624         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
625         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
626         spin_unlock(&sb_lock);
627         get_filesystem(type);
628         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
629         return s;
630 }
631 EXPORT_SYMBOL(sget);
632
633 void drop_super(struct super_block *sb)
634 {
635         up_read(&sb->s_umount);
636         put_super(sb);
637 }
638
639 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
640
641 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
642 {
643         up_write(&sb->s_umount);
644         put_super(sb);
645 }
646 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
647
648 static void __iterate_supers(void (*f)(struct super_block *))
649 {
650         struct super_block *sb, *p = NULL;
651
652         spin_lock(&sb_lock);
653         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
654                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
655                         continue;
656                 sb->s_count++;
657                 spin_unlock(&sb_lock);
658
659                 f(sb);
660
661                 spin_lock(&sb_lock);
662                 if (p)
663                         __put_super(p);
664                 p = sb;
665         }
666         if (p)
667                 __put_super(p);
668         spin_unlock(&sb_lock);
669 }
670 /**
671  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
672  *      @f: function to call
673  *      @arg: argument to pass to it
674  *
675  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
676  *      locked superblock and given argument.
677  */
678 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
679 {
680         struct super_block *sb, *p = NULL;
681
682         spin_lock(&sb_lock);
683         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
684                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
685                         continue;
686                 sb->s_count++;
687                 spin_unlock(&sb_lock);
688
689                 down_read(&sb->s_umount);
690                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
691                         f(sb, arg);
692                 up_read(&sb->s_umount);
693
694                 spin_lock(&sb_lock);
695                 if (p)
696                         __put_super(p);
697                 p = sb;
698         }
699         if (p)
700                 __put_super(p);
701         spin_unlock(&sb_lock);
702 }
703
704 /**
705  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
706  *      @type: fs type
707  *      @f: function to call
708  *      @arg: argument to pass to it
709  *
710  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
711  *      locked superblock and given argument.
712  */
713 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
714         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
715 {
716         struct super_block *sb, *p = NULL;
717
718         spin_lock(&sb_lock);
719         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
720                 sb->s_count++;
721                 spin_unlock(&sb_lock);
722
723                 down_read(&sb->s_umount);
724                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
725                         f(sb, arg);
726                 up_read(&sb->s_umount);
727
728                 spin_lock(&sb_lock);
729                 if (p)
730                         __put_super(p);
731                 p = sb;
732         }
733         if (p)
734                 __put_super(p);
735         spin_unlock(&sb_lock);
736 }
737
738 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
739
740 static struct super_block *__get_super(struct block_device *bdev, bool excl)
741 {
742         struct super_block *sb;
743
744         if (!bdev)
745                 return NULL;
746
747         spin_lock(&sb_lock);
748 rescan:
749         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
750                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
751                         continue;
752                 if (sb->s_bdev == bdev) {
753                         sb->s_count++;
754                         spin_unlock(&sb_lock);
755                         if (!excl)
756                                 down_read(&sb->s_umount);
757                         else
758                                 down_write(&sb->s_umount);
759                         /* still alive? */
760                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
761                                 return sb;
762                         if (!excl)
763                                 up_read(&sb->s_umount);
764                         else
765                                 up_write(&sb->s_umount);
766                         /* nope, got unmounted */
767                         spin_lock(&sb_lock);
768                         __put_super(sb);
769                         goto rescan;
770                 }
771         }
772         spin_unlock(&sb_lock);
773         return NULL;
774 }
775
776 /**
777  *      get_super - get the superblock of a device
778  *      @bdev: device to get the superblock for
779  *
780  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
781  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
782  */
783 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
784 {
785         return __get_super(bdev, false);
786 }
787 EXPORT_SYMBOL(get_super);
788
789 static struct super_block *__get_super_thawed(struct block_device *bdev,
790                                               bool excl)
791 {
792         while (1) {
793                 struct super_block *s = __get_super(bdev, excl);
794                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
795                         return s;
796                 if (!excl)
797                         up_read(&s->s_umount);
798                 else
799                         up_write(&s->s_umount);
800                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
801                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
802                 put_super(s);
803         }
804 }
805
806 /**
807  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
808  *      @bdev: device to get the superblock for
809  *
810  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
811  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
812  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
813  *      is found.
814  */
815 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
816 {
817         return __get_super_thawed(bdev, false);
818 }
819 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
820
821 /**
822  *      get_super_exclusive_thawed - get thawed superblock of a device
823  *      @bdev: device to get the superblock for
824  *
825  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
826  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
827  *      (or immediately if it was not frozen) and s_umount semaphore is held
828  *      in exclusive mode. %NULL is returned if no match is found.
829  */
830 struct super_block *get_super_exclusive_thawed(struct block_device *bdev)
831 {
832         return __get_super_thawed(bdev, true);
833 }
834 EXPORT_SYMBOL(get_super_exclusive_thawed);
835
836 /**
837  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
838  * @bdev: device to get the superblock for
839  *
840  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
841  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
842  * reference or %NULL if none was found.
843  */
844 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
845 {
846         struct super_block *sb;
847
848         if (!bdev)
849                 return NULL;
850
851 restart:
852         spin_lock(&sb_lock);
853         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
854                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
855                         continue;
856                 if (sb->s_bdev == bdev) {
857                         if (!grab_super(sb))
858                                 goto restart;
859                         up_write(&sb->s_umount);
860                         return sb;
861                 }
862         }
863         spin_unlock(&sb_lock);
864         return NULL;
865 }
866
867 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
868 {
869         struct super_block *sb;
870
871         spin_lock(&sb_lock);
872 rescan:
873         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
874                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
875                         continue;
876                 if (sb->s_dev ==  dev) {
877                         sb->s_count++;
878                         spin_unlock(&sb_lock);
879                         down_read(&sb->s_umount);
880                         /* still alive? */
881                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
882                                 return sb;
883                         up_read(&sb->s_umount);
884                         /* nope, got unmounted */
885                         spin_lock(&sb_lock);
886                         __put_super(sb);
887                         goto rescan;
888                 }
889         }
890         spin_unlock(&sb_lock);
891         return NULL;
892 }
893
894 /**
895  * reconfigure_super - asks filesystem to change superblock parameters
896  * @fc: The superblock and configuration
897  *
898  * Alters the configuration parameters of a live superblock.
899  */
900 int reconfigure_super(struct fs_context *fc)
901 {
902         struct super_block *sb = fc->root->d_sb;
903         int retval;
904         bool remount_ro = false;
905         bool force = fc->sb_flags & SB_FORCE;
906
907         if (fc->sb_flags_mask & ~MS_RMT_MASK)
908                 return -EINVAL;
909         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
910                 return -EBUSY;
911
912         retval = security_sb_remount(sb, fc->security);
913         if (retval)
914                 return retval;
915
916         if (fc->sb_flags_mask & SB_RDONLY) {
917 #ifdef CONFIG_BLOCK
918                 if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
919                         return -EACCES;
920 #endif
921
922                 remount_ro = (fc->sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
923         }
924
925         if (remount_ro) {
926                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
927                         up_write(&sb->s_umount);
928                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
929                         down_write(&sb->s_umount);
930                         if (!sb->s_root)
931                                 return 0;
932                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
933                                 return -EBUSY;
934                         remount_ro = !sb_rdonly(sb);
935                 }
936         }
937         shrink_dcache_sb(sb);
938
939         /* If we are reconfiguring to RDONLY and current sb is read/write,
940          * make sure there are no files open for writing.
941          */
942         if (remount_ro) {
943                 if (force) {
944                         sb->s_readonly_remount = 1;
945                         smp_wmb();
946                 } else {
947                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
948                         if (retval)
949                                 return retval;
950                 }
951         }
952
953         if (fc->ops->reconfigure) {
954                 retval = fc->ops->reconfigure(fc);
955                 if (retval) {
956                         if (!force)
957                                 goto cancel_readonly;
958                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
959                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
960                              sb->s_type->name, retval);
961                 }
962         }
963
964         WRITE_ONCE(sb->s_flags, ((sb->s_flags & ~fc->sb_flags_mask) |
965                                  (fc->sb_flags & fc->sb_flags_mask)));
966         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
967         smp_wmb();
968         sb->s_readonly_remount = 0;
969
970         /*
971          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
972          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
973          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
974          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
975          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
976          * effort at coherency.
977          */
978         if (remount_ro && sb->s_bdev)
979                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
980         return 0;
981
982 cancel_readonly:
983         sb->s_readonly_remount = 0;
984         return retval;
985 }
986
987 static void do_emergency_remount_callback(struct super_block *sb)
988 {
989         down_write(&sb->s_umount);
990         if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
991             !sb_rdonly(sb)) {
992                 struct fs_context *fc;
993
994                 fc = fs_context_for_reconfigure(sb->s_root,
995                                         SB_RDONLY | SB_FORCE, SB_RDONLY);
996                 if (!IS_ERR(fc)) {
997                         if (parse_monolithic_mount_data(fc, NULL) == 0)
998                                 (void)reconfigure_super(fc);
999                         put_fs_context(fc);
1000                 }
1001         }
1002         up_write(&sb->s_umount);
1003 }
1004
1005 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
1006 {
1007         __iterate_supers(do_emergency_remount_callback);
1008         kfree(work);
1009         printk("Emergency Remount complete\n");
1010 }
1011
1012 void emergency_remount(void)
1013 {
1014         struct work_struct *work;
1015
1016         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1017         if (work) {
1018                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
1019                 schedule_work(work);
1020         }
1021 }
1022
1023 static void do_thaw_all_callback(struct super_block *sb)
1024 {
1025         down_write(&sb->s_umount);
1026         if (sb->s_root && sb->s_flags & SB_BORN) {
1027                 emergency_thaw_bdev(sb);
1028                 thaw_super_locked(sb);
1029         } else {
1030                 up_write(&sb->s_umount);
1031         }
1032 }
1033
1034 static void do_thaw_all(struct work_struct *work)
1035 {
1036         __iterate_supers(do_thaw_all_callback);
1037         kfree(work);
1038         printk(KERN_WARNING "Emergency Thaw complete\n");
1039 }
1040
1041 /**
1042  * emergency_thaw_all -- forcibly thaw every frozen filesystem
1043  *
1044  * Used for emergency unfreeze of all filesystems via SysRq
1045  */
1046 void emergency_thaw_all(void)
1047 {
1048         struct work_struct *work;
1049
1050         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1051         if (work) {
1052                 INIT_WORK(work, do_thaw_all);
1053                 schedule_work(work);
1054         }
1055 }
1056
1057 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
1058
1059 /**
1060  * get_anon_bdev - Allocate a block device for filesystems which don't have one.
1061  * @p: Pointer to a dev_t.
1062  *
1063  * Filesystems which don't use real block devices can call this function
1064  * to allocate a virtual block device.
1065  *
1066  * Context: Any context.  Frequently called while holding sb_lock.
1067  * Return: 0 on success, -EMFILE if there are no anonymous bdevs left
1068  * or -ENOMEM if memory allocation failed.
1069  */
1070 int get_anon_bdev(dev_t *p)
1071 {
1072         int dev;
1073
1074         /*
1075          * Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
1076          * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
1077          */
1078         dev = ida_alloc_range(&unnamed_dev_ida, 1, (1 << MINORBITS) - 1,
1079                         GFP_ATOMIC);
1080         if (dev == -ENOSPC)
1081                 dev = -EMFILE;
1082         if (dev < 0)
1083                 return dev;
1084
1085         *p = MKDEV(0, dev);
1086         return 0;
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
1089
1090 void free_anon_bdev(dev_t dev)
1091 {
1092         ida_free(&unnamed_dev_ida, MINOR(dev));
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
1095
1096 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
1097 {
1098         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
1099 }
1100 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1101
1102 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1103 {
1104         dev_t dev = sb->s_dev;
1105         generic_shutdown_super(sb);
1106         free_anon_bdev(dev);
1107 }
1108 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1109
1110 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1111 {
1112         if (sb->s_root)
1113                 d_genocide(sb->s_root);
1114         kill_anon_super(sb);
1115 }
1116 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1117
1118 int set_anon_super_fc(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1119 {
1120         return set_anon_super(sb, NULL);
1121 }
1122 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super_fc);
1123
1124 static int test_keyed_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1125 {
1126         return sb->s_fs_info == fc->s_fs_info;
1127 }
1128
1129 static int test_single_super(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1130 {
1131         return 1;
1132 }
1133
1134 /**
1135  * vfs_get_super - Get a superblock with a search key set in s_fs_info.
1136  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1137  * @keying: How to distinguish superblocks
1138  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1139  *
1140  * Search for a superblock and create a new one if not found.  The search
1141  * criterion is controlled by @keying.  If the search fails, a new superblock
1142  * is created and @fill_super() is called to initialise it.
1143  *
1144  * @keying can take one of a number of values:
1145  *
1146  * (1) vfs_get_single_super - Only one superblock of this type may exist on the
1147  *     system.  This is typically used for special system filesystems.
1148  *
1149  * (2) vfs_get_keyed_super - Multiple superblocks may exist, but they must have
1150  *     distinct keys (where the key is in s_fs_info).  Searching for the same
1151  *     key again will turn up the superblock for that key.
1152  *
1153  * (3) vfs_get_independent_super - Multiple superblocks may exist and are
1154  *     unkeyed.  Each call will get a new superblock.
1155  *
1156  * A permissions check is made by sget_fc() unless we're getting a superblock
1157  * for a kernel-internal mount or a submount.
1158  */
1159 int vfs_get_super(struct fs_context *fc,
1160                   enum vfs_get_super_keying keying,
1161                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1162                                     struct fs_context *fc))
1163 {
1164         int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *);
1165         struct super_block *sb;
1166
1167         switch (keying) {
1168         case vfs_get_single_super:
1169                 test = test_single_super;
1170                 break;
1171         case vfs_get_keyed_super:
1172                 test = test_keyed_super;
1173                 break;
1174         case vfs_get_independent_super:
1175                 test = NULL;
1176                 break;
1177         default:
1178                 BUG();
1179         }
1180
1181         sb = sget_fc(fc, test, set_anon_super_fc);
1182         if (IS_ERR(sb))
1183                 return PTR_ERR(sb);
1184
1185         if (!sb->s_root) {
1186                 int err = fill_super(sb, fc);
1187                 if (err) {
1188                         deactivate_locked_super(sb);
1189                         return err;
1190                 }
1191
1192                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1193         }
1194
1195         BUG_ON(fc->root);
1196         fc->root = dget(sb->s_root);
1197         return 0;
1198 }
1199 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_super);
1200
1201 int get_tree_nodev(struct fs_context *fc,
1202                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1203                                     struct fs_context *fc))
1204 {
1205         return vfs_get_super(fc, vfs_get_independent_super, fill_super);
1206 }
1207 EXPORT_SYMBOL(get_tree_nodev);
1208
1209 int get_tree_single(struct fs_context *fc,
1210                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1211                                     struct fs_context *fc))
1212 {
1213         return vfs_get_super(fc, vfs_get_single_super, fill_super);
1214 }
1215 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single);
1216
1217 #ifdef CONFIG_BLOCK
1218 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1219 {
1220         s->s_bdev = data;
1221         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1222         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_bdi);
1223
1224         return 0;
1225 }
1226
1227 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1228 {
1229         return (void *)s->s_bdev == data;
1230 }
1231
1232 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1233         int flags, const char *dev_name, void *data,
1234         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1235 {
1236         struct block_device *bdev;
1237         struct super_block *s;
1238         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1239         int error = 0;
1240
1241         if (!(flags & SB_RDONLY))
1242                 mode |= FMODE_WRITE;
1243
1244         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1245         if (IS_ERR(bdev))
1246                 return ERR_CAST(bdev);
1247
1248         /*
1249          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1250          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1251          * while we are mounting
1252          */
1253         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1254         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1255                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1256                 error = -EBUSY;
1257                 goto error_bdev;
1258         }
1259         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1260                  bdev);
1261         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1262         if (IS_ERR(s))
1263                 goto error_s;
1264
1265         if (s->s_root) {
1266                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1267                         deactivate_locked_super(s);
1268                         error = -EBUSY;
1269                         goto error_bdev;
1270                 }
1271
1272                 /*
1273                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1274                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1275                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1276                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1277                  * holding an active reference.
1278                  */
1279                 up_write(&s->s_umount);
1280                 blkdev_put(bdev, mode);
1281                 down_write(&s->s_umount);
1282         } else {
1283                 s->s_mode = mode;
1284                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1285                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1286                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1287                 if (error) {
1288                         deactivate_locked_super(s);
1289                         goto error;
1290                 }
1291
1292                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1293                 bdev->bd_super = s;
1294         }
1295
1296         return dget(s->s_root);
1297
1298 error_s:
1299         error = PTR_ERR(s);
1300 error_bdev:
1301         blkdev_put(bdev, mode);
1302 error:
1303         return ERR_PTR(error);
1304 }
1305 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1306
1307 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1308 {
1309         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1310         fmode_t mode = sb->s_mode;
1311
1312         bdev->bd_super = NULL;
1313         generic_shutdown_super(sb);
1314         sync_blockdev(bdev);
1315         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1316         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1317 }
1318
1319 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1320 #endif
1321
1322 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1323         int flags, void *data,
1324         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1325 {
1326         int error;
1327         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1328
1329         if (IS_ERR(s))
1330                 return ERR_CAST(s);
1331
1332         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1333         if (error) {
1334                 deactivate_locked_super(s);
1335                 return ERR_PTR(error);
1336         }
1337         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1338         return dget(s->s_root);
1339 }
1340 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1341
1342 static int reconfigure_single(struct super_block *s,
1343                               int flags, void *data)
1344 {
1345         struct fs_context *fc;
1346         int ret;
1347
1348         /* The caller really need to be passing fc down into mount_single(),
1349          * then a chunk of this can be removed.  [Bollocks -- AV]
1350          * Better yet, reconfiguration shouldn't happen, but rather the second
1351          * mount should be rejected if the parameters are not compatible.
1352          */
1353         fc = fs_context_for_reconfigure(s->s_root, flags, MS_RMT_MASK);
1354         if (IS_ERR(fc))
1355                 return PTR_ERR(fc);
1356
1357         ret = parse_monolithic_mount_data(fc, data);
1358         if (ret < 0)
1359                 goto out;
1360
1361         ret = reconfigure_super(fc);
1362 out:
1363         put_fs_context(fc);
1364         return ret;
1365 }
1366
1367 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1368 {
1369         return 1;
1370 }
1371
1372 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1373         int flags, void *data,
1374         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1375 {
1376         struct super_block *s;
1377         int error;
1378
1379         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1380         if (IS_ERR(s))
1381                 return ERR_CAST(s);
1382         if (!s->s_root) {
1383                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1384                 if (!error)
1385                         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1386         } else {
1387                 error = reconfigure_single(s, flags, data);
1388         }
1389         if (unlikely(error)) {
1390                 deactivate_locked_super(s);
1391                 return ERR_PTR(error);
1392         }
1393         return dget(s->s_root);
1394 }
1395 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1396
1397 /**
1398  * vfs_get_tree - Get the mountable root
1399  * @fc: The superblock configuration context.
1400  *
1401  * The filesystem is invoked to get or create a superblock which can then later
1402  * be used for mounting.  The filesystem places a pointer to the root to be
1403  * used for mounting in @fc->root.
1404  */
1405 int vfs_get_tree(struct fs_context *fc)
1406 {
1407         struct super_block *sb;
1408         int error;
1409
1410         if (fc->root)
1411                 return -EBUSY;
1412
1413         /* Get the mountable root in fc->root, with a ref on the root and a ref
1414          * on the superblock.
1415          */
1416         error = fc->ops->get_tree(fc);
1417         if (error < 0)
1418                 return error;
1419
1420         if (!fc->root) {
1421                 pr_err("Filesystem %s get_tree() didn't set fc->root\n",
1422                        fc->fs_type->name);
1423                 /* We don't know what the locking state of the superblock is -
1424                  * if there is a superblock.
1425                  */
1426                 BUG();
1427         }
1428
1429         sb = fc->root->d_sb;
1430         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1431
1432         if (fc->subtype && !sb->s_subtype) {
1433                 sb->s_subtype = fc->subtype;
1434                 fc->subtype = NULL;
1435         }
1436
1437         /*
1438          * Write barrier is for super_cache_count(). We place it before setting
1439          * SB_BORN as the data dependency between the two functions is the
1440          * superblock structure contents that we just set up, not the SB_BORN
1441          * flag.
1442          */
1443         smp_wmb();
1444         sb->s_flags |= SB_BORN;
1445
1446         error = security_sb_set_mnt_opts(sb, fc->security, 0, NULL);
1447         if (unlikely(error)) {
1448                 fc_drop_locked(fc);
1449                 return error;
1450         }
1451
1452         /*
1453          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1454          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1455          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1456          * violate this rule.
1457          */
1458         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1459                 "negative value (%lld)\n", fc->fs_type->name, sb->s_maxbytes);
1460
1461         return 0;
1462 }
1463 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_tree);
1464
1465 /*
1466  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1467  * in generic_shutdown_super().
1468  */
1469 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1470 {
1471         struct backing_dev_info *bdi;
1472         int err;
1473         va_list args;
1474
1475         bdi = bdi_alloc(GFP_KERNEL);
1476         if (!bdi)
1477                 return -ENOMEM;
1478
1479         bdi->name = sb->s_type->name;
1480
1481         va_start(args, fmt);
1482         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1483         va_end(args);
1484         if (err) {
1485                 bdi_put(bdi);
1486                 return err;
1487         }
1488         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1489         sb->s_bdi = bdi;
1490
1491         return 0;
1492 }
1493 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1494
1495 /*
1496  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1497  * in generic_shutdown_super().
1498  */
1499 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1500 {
1501         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1502
1503         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1504                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1505 }
1506 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1507
1508 /*
1509  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1510  * instead.
1511  */
1512 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1513 {
1514         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1515 }
1516 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1517
1518 /*
1519  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1520  * instead.
1521  */
1522 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1523 {
1524         bool force_trylock = false;
1525         int ret = 1;
1526
1527 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1528         /*
1529          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1530          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1531          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1532          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1533          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1534          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1535          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1536          */
1537         if (wait) {
1538                 int i;
1539
1540                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1541                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1542                                 force_trylock = true;
1543                                 break;
1544                         }
1545         }
1546 #endif
1547         if (wait && !force_trylock)
1548                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1549         else
1550                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1551
1552         WARN_ON(force_trylock && !ret);
1553         return ret;
1554 }
1555 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1556
1557 /**
1558  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1559  * @sb: the super for which we wait
1560  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1561  *
1562  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1563  * system.
1564  */
1565 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1566 {
1567         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1568 }
1569
1570 /*
1571  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1572  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1573  */
1574 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1575 {
1576         int level;
1577
1578         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1579                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1584  */
1585 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1586 {
1587         int level;
1588
1589         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1590                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1591 }
1592
1593 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1594 {
1595         int level;
1596
1597         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1598                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1599 }
1600
1601 /**
1602  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1603  * @sb: the super to lock
1604  *
1605  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1606  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1607  * -EBUSY.
1608  *
1609  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1610  *
1611  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1612  *
1613  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1614  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1615  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1616  *
1617  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1618  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1619  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1620  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1621  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1622  * sync is running).
1623  *
1624  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1625  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1626  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1627  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1628  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1629  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1630  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1631  *
1632  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1633  */
1634 int freeze_super(struct super_block *sb)
1635 {
1636         int ret;
1637
1638         atomic_inc(&sb->s_active);
1639         down_write(&sb->s_umount);
1640         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1641                 deactivate_locked_super(sb);
1642                 return -EBUSY;
1643         }
1644
1645         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1646                 up_write(&sb->s_umount);
1647                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1648         }
1649
1650         if (sb_rdonly(sb)) {
1651                 /* Nothing to do really... */
1652                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1653                 up_write(&sb->s_umount);
1654                 return 0;
1655         }
1656
1657         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1658         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1659         up_write(&sb->s_umount);
1660         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1661         down_write(&sb->s_umount);
1662
1663         /* Now we go and block page faults... */
1664         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1665         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1666
1667         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1668         sync_filesystem(sb);
1669
1670         /* Now wait for internal filesystem counter */
1671         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1672         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1673
1674         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1675                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1676                 if (ret) {
1677                         printk(KERN_ERR
1678                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1679                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1680                         sb_freeze_unlock(sb);
1681                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1682                         deactivate_locked_super(sb);
1683                         return ret;
1684                 }
1685         }
1686         /*
1687          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1688          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1689          */
1690         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1691         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1692         up_write(&sb->s_umount);
1693         return 0;
1694 }
1695 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1696
1697 /**
1698  * thaw_super -- unlock filesystem
1699  * @sb: the super to thaw
1700  *
1701  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1702  */
1703 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb)
1704 {
1705         int error;
1706
1707         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1708                 up_write(&sb->s_umount);
1709                 return -EINVAL;
1710         }
1711
1712         if (sb_rdonly(sb)) {
1713                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1714                 goto out;
1715         }
1716
1717         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1718
1719         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1720                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1721                 if (error) {
1722                         printk(KERN_ERR
1723                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1724                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1725                         up_write(&sb->s_umount);
1726                         return error;
1727                 }
1728         }
1729
1730         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1731         sb_freeze_unlock(sb);
1732 out:
1733         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1734         deactivate_locked_super(sb);
1735         return 0;
1736 }
1737
1738 int thaw_super(struct super_block *sb)
1739 {
1740         down_write(&sb->s_umount);
1741         return thaw_super_locked(sb);
1742 }
1743 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);