Merge remote-tracking branches 'asoc/fix/rt5663', 'asoc/fix/tlv320aic31xx' and 'asoc...
[platform/kernel/linux-starfive.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 "internal.h"
39
40
41 static LIST_HEAD(super_blocks);
42 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
43
44 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
45         "sb_writers",
46         "sb_pagefaults",
47         "sb_internal",
48 };
49
50 /*
51  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
52  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
53  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
54  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
55  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
56  */
57 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
58                                       struct shrink_control *sc)
59 {
60         struct super_block *sb;
61         long    fs_objects = 0;
62         long    total_objects;
63         long    freed = 0;
64         long    dentries;
65         long    inodes;
66
67         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
68
69         /*
70          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
71          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
72          */
73         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
74                 return SHRINK_STOP;
75
76         if (!trylock_super(sb))
77                 return SHRINK_STOP;
78
79         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
80                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
81
82         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
83         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
84         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
85         if (!total_objects)
86                 total_objects = 1;
87
88         /* proportion the scan between the caches */
89         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
90         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
91         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
92
93         /*
94          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
95          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
96          *
97          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
98          * accounting uses this to fully empty the caches.
99          */
100         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
101         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
102         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
103         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
104
105         if (fs_objects) {
106                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
107                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
108         }
109
110         up_read(&sb->s_umount);
111         return freed;
112 }
113
114 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
115                                        struct shrink_control *sc)
116 {
117         struct super_block *sb;
118         long    total_objects = 0;
119
120         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
121
122         /*
123          * Don't call trylock_super as it is a potential
124          * scalability bottleneck. The counts could get updated
125          * between super_cache_count and super_cache_scan anyway.
126          * Call to super_cache_count with shrinker_rwsem held
127          * ensures the safety of call to list_lru_shrink_count() and
128          * s_op->nr_cached_objects().
129          */
130         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
131                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
132
133         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
134         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
135
136         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
137         return total_objects;
138 }
139
140 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
141 {
142         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
143                                                         destroy_work);
144         int i;
145
146         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
147                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
148         kfree(s);
149 }
150
151 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
152 {
153         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
154         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
155         schedule_work(&s->destroy_work);
156 }
157
158 /* Free a superblock that has never been seen by anyone */
159 static void destroy_unused_super(struct super_block *s)
160 {
161         if (!s)
162                 return;
163         up_write(&s->s_umount);
164         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
165         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
166         security_sb_free(s);
167         put_user_ns(s->s_user_ns);
168         kfree(s->s_subtype);
169         /* no delays needed */
170         destroy_super_work(&s->destroy_work);
171 }
172
173 /**
174  *      alloc_super     -       create new superblock
175  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
176  *      @flags: the mount flags
177  *      @user_ns: User namespace for the super_block
178  *
179  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
180  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
181  */
182 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
183                                        struct user_namespace *user_ns)
184 {
185         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
186         static const struct super_operations default_op;
187         int i;
188
189         if (!s)
190                 return NULL;
191
192         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
193         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
194         init_rwsem(&s->s_umount);
195         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
196         /*
197          * sget() can have s_umount recursion.
198          *
199          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
200          * one (this one), and tries again to find a suitable old
201          * one.
202          *
203          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
204          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
205          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
206          * risk of deadlocks.
207          *
208          * Annotate this by putting this lock in a different
209          * subclass.
210          */
211         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
212
213         if (security_sb_alloc(s))
214                 goto fail;
215
216         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
217                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
218                                         sb_writers_name[i],
219                                         &type->s_writers_key[i]))
220                         goto fail;
221         }
222         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
223         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
224         s->s_flags = flags;
225         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
226                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
227         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
228         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
229         mutex_init(&s->s_sync_lock);
230         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
231         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
232         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
233         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
234
235         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru))
236                 goto fail;
237         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru))
238                 goto fail;
239         s->s_count = 1;
240         atomic_set(&s->s_active, 1);
241         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
242         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
243         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
244         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
245         s->s_op = &default_op;
246         s->s_time_gran = 1000000000;
247         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
248
249         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
250         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
251         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
252         s->s_shrink.batch = 1024;
253         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
254         return s;
255
256 fail:
257         destroy_unused_super(s);
258         return NULL;
259 }
260
261 /* Superblock refcounting  */
262
263 /*
264  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
265  */
266 static void __put_super(struct super_block *s)
267 {
268         if (!--s->s_count) {
269                 list_del_init(&s->s_list);
270                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
271                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
272                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
273                 security_sb_free(s);
274                 put_user_ns(s->s_user_ns);
275                 kfree(s->s_subtype);
276                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
277         }
278 }
279
280 /**
281  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
282  *      @sb: superblock in question
283  *
284  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
285  *      references left.
286  */
287 static void put_super(struct super_block *sb)
288 {
289         spin_lock(&sb_lock);
290         __put_super(sb);
291         spin_unlock(&sb_lock);
292 }
293
294
295 /**
296  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
297  *      @s: superblock to deactivate
298  *
299  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
300  *      one if there is no other active references left.  In that case we
301  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
302  *      had just acquired.
303  *
304  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
305  */
306 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
307 {
308         struct file_system_type *fs = s->s_type;
309         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
310                 cleancache_invalidate_fs(s);
311                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
312                 fs->kill_sb(s);
313
314                 /*
315                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
316                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
317                  * the lru lists right now.
318                  */
319                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
320                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
321
322                 put_filesystem(fs);
323                 put_super(s);
324         } else {
325                 up_write(&s->s_umount);
326         }
327 }
328
329 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
330
331 /**
332  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
333  *      @s: superblock to deactivate
334  *
335  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
336  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
337  *      lock will be acquired prior to that.
338  */
339 void deactivate_super(struct super_block *s)
340 {
341         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
342                 down_write(&s->s_umount);
343                 deactivate_locked_super(s);
344         }
345 }
346
347 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
348
349 /**
350  *      grab_super - acquire an active reference
351  *      @s: reference we are trying to make active
352  *
353  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
354  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
355  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
356  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
357  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
358  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
359  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
360  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
361  */
362 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
363 {
364         s->s_count++;
365         spin_unlock(&sb_lock);
366         down_write(&s->s_umount);
367         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
368                 put_super(s);
369                 return 1;
370         }
371         up_write(&s->s_umount);
372         put_super(s);
373         return 0;
374 }
375
376 /*
377  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
378  *      @sb: reference we are trying to grab
379  *
380  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
381  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
382  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
383  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
384  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
385  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
386  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
387  *
388  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
389  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
390  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
391  *      it's very much not a general-purpose interface.
392  */
393 bool trylock_super(struct super_block *sb)
394 {
395         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
396                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
397                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
398                         return true;
399                 up_read(&sb->s_umount);
400         }
401
402         return false;
403 }
404
405 /**
406  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
407  *      @sb: superblock to kill
408  *
409  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
410  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
411  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
412  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
413  *      taken care of and do not need specific handling.
414  *
415  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
416  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
417  *      change the attachments of dentries to inodes.
418  */
419 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
420 {
421         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
422
423         if (sb->s_root) {
424                 shrink_dcache_for_umount(sb);
425                 sync_filesystem(sb);
426                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
427
428                 fsnotify_unmount_inodes(sb);
429                 cgroup_writeback_umount();
430
431                 evict_inodes(sb);
432
433                 if (sb->s_dio_done_wq) {
434                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
435                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
436                 }
437
438                 if (sop->put_super)
439                         sop->put_super(sb);
440
441                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
442                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
443                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
444                            sb->s_id);
445                 }
446         }
447         spin_lock(&sb_lock);
448         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
449         hlist_del_init(&sb->s_instances);
450         spin_unlock(&sb_lock);
451         up_write(&sb->s_umount);
452         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
453                 bdi_put(sb->s_bdi);
454                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
455         }
456 }
457
458 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
459
460 /**
461  *      sget_userns -   find or create a superblock
462  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
463  *      @test:  comparison callback
464  *      @set:   setup callback
465  *      @flags: mount flags
466  *      @user_ns: User namespace for the super_block
467  *      @data:  argument to each of them
468  */
469 struct super_block *sget_userns(struct file_system_type *type,
470                         int (*test)(struct super_block *,void *),
471                         int (*set)(struct super_block *,void *),
472                         int flags, struct user_namespace *user_ns,
473                         void *data)
474 {
475         struct super_block *s = NULL;
476         struct super_block *old;
477         int err;
478
479         if (!(flags & (SB_KERNMOUNT|SB_SUBMOUNT)) &&
480             !(type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT) &&
481             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
482                 return ERR_PTR(-EPERM);
483 retry:
484         spin_lock(&sb_lock);
485         if (test) {
486                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
487                         if (!test(old, data))
488                                 continue;
489                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
490                                 spin_unlock(&sb_lock);
491                                 destroy_unused_super(s);
492                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
493                         }
494                         if (!grab_super(old))
495                                 goto retry;
496                         destroy_unused_super(s);
497                         return old;
498                 }
499         }
500         if (!s) {
501                 spin_unlock(&sb_lock);
502                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
503                 if (!s)
504                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
505                 goto retry;
506         }
507
508         err = set(s, data);
509         if (err) {
510                 spin_unlock(&sb_lock);
511                 destroy_unused_super(s);
512                 return ERR_PTR(err);
513         }
514         s->s_type = type;
515         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
516         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
517         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
518         spin_unlock(&sb_lock);
519         get_filesystem(type);
520         register_shrinker(&s->s_shrink);
521         return s;
522 }
523
524 EXPORT_SYMBOL(sget_userns);
525
526 /**
527  *      sget    -       find or create a superblock
528  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
529  *      @test:    comparison callback
530  *      @set:     setup callback
531  *      @flags:   mount flags
532  *      @data:    argument to each of them
533  */
534 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
535                         int (*test)(struct super_block *,void *),
536                         int (*set)(struct super_block *,void *),
537                         int flags,
538                         void *data)
539 {
540         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
541
542         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
543          * mount through to here so always use &init_user_ns
544          * until that changes.
545          */
546         if (flags & SB_SUBMOUNT)
547                 user_ns = &init_user_ns;
548
549         /* Ensure the requestor has permissions over the target filesystem */
550         if (!(flags & (SB_KERNMOUNT|SB_SUBMOUNT)) && !ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
551                 return ERR_PTR(-EPERM);
552
553         return sget_userns(type, test, set, flags, user_ns, data);
554 }
555
556 EXPORT_SYMBOL(sget);
557
558 void drop_super(struct super_block *sb)
559 {
560         up_read(&sb->s_umount);
561         put_super(sb);
562 }
563
564 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
565
566 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
567 {
568         up_write(&sb->s_umount);
569         put_super(sb);
570 }
571 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
572
573 /**
574  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
575  *      @f: function to call
576  *      @arg: argument to pass to it
577  *
578  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
579  *      locked superblock and given argument.
580  */
581 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
582 {
583         struct super_block *sb, *p = NULL;
584
585         spin_lock(&sb_lock);
586         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
587                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
588                         continue;
589                 sb->s_count++;
590                 spin_unlock(&sb_lock);
591
592                 down_read(&sb->s_umount);
593                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
594                         f(sb, arg);
595                 up_read(&sb->s_umount);
596
597                 spin_lock(&sb_lock);
598                 if (p)
599                         __put_super(p);
600                 p = sb;
601         }
602         if (p)
603                 __put_super(p);
604         spin_unlock(&sb_lock);
605 }
606
607 /**
608  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
609  *      @type: fs type
610  *      @f: function to call
611  *      @arg: argument to pass to it
612  *
613  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
614  *      locked superblock and given argument.
615  */
616 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
617         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
618 {
619         struct super_block *sb, *p = NULL;
620
621         spin_lock(&sb_lock);
622         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
623                 sb->s_count++;
624                 spin_unlock(&sb_lock);
625
626                 down_read(&sb->s_umount);
627                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
628                         f(sb, arg);
629                 up_read(&sb->s_umount);
630
631                 spin_lock(&sb_lock);
632                 if (p)
633                         __put_super(p);
634                 p = sb;
635         }
636         if (p)
637                 __put_super(p);
638         spin_unlock(&sb_lock);
639 }
640
641 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
642
643 static struct super_block *__get_super(struct block_device *bdev, bool excl)
644 {
645         struct super_block *sb;
646
647         if (!bdev)
648                 return NULL;
649
650         spin_lock(&sb_lock);
651 rescan:
652         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
653                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
654                         continue;
655                 if (sb->s_bdev == bdev) {
656                         sb->s_count++;
657                         spin_unlock(&sb_lock);
658                         if (!excl)
659                                 down_read(&sb->s_umount);
660                         else
661                                 down_write(&sb->s_umount);
662                         /* still alive? */
663                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
664                                 return sb;
665                         if (!excl)
666                                 up_read(&sb->s_umount);
667                         else
668                                 up_write(&sb->s_umount);
669                         /* nope, got unmounted */
670                         spin_lock(&sb_lock);
671                         __put_super(sb);
672                         goto rescan;
673                 }
674         }
675         spin_unlock(&sb_lock);
676         return NULL;
677 }
678
679 /**
680  *      get_super - get the superblock of a device
681  *      @bdev: device to get the superblock for
682  *
683  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
684  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
685  */
686 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
687 {
688         return __get_super(bdev, false);
689 }
690 EXPORT_SYMBOL(get_super);
691
692 static struct super_block *__get_super_thawed(struct block_device *bdev,
693                                               bool excl)
694 {
695         while (1) {
696                 struct super_block *s = __get_super(bdev, excl);
697                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
698                         return s;
699                 if (!excl)
700                         up_read(&s->s_umount);
701                 else
702                         up_write(&s->s_umount);
703                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
704                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
705                 put_super(s);
706         }
707 }
708
709 /**
710  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
711  *      @bdev: device to get the superblock for
712  *
713  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
714  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
715  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
716  *      is found.
717  */
718 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
719 {
720         return __get_super_thawed(bdev, false);
721 }
722 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
723
724 /**
725  *      get_super_exclusive_thawed - get thawed superblock of a device
726  *      @bdev: device to get the superblock for
727  *
728  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
729  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
730  *      (or immediately if it was not frozen) and s_umount semaphore is held
731  *      in exclusive mode. %NULL is returned if no match is found.
732  */
733 struct super_block *get_super_exclusive_thawed(struct block_device *bdev)
734 {
735         return __get_super_thawed(bdev, true);
736 }
737 EXPORT_SYMBOL(get_super_exclusive_thawed);
738
739 /**
740  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
741  * @bdev: device to get the superblock for
742  *
743  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
744  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
745  * reference or %NULL if none was found.
746  */
747 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
748 {
749         struct super_block *sb;
750
751         if (!bdev)
752                 return NULL;
753
754 restart:
755         spin_lock(&sb_lock);
756         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
757                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
758                         continue;
759                 if (sb->s_bdev == bdev) {
760                         if (!grab_super(sb))
761                                 goto restart;
762                         up_write(&sb->s_umount);
763                         return sb;
764                 }
765         }
766         spin_unlock(&sb_lock);
767         return NULL;
768 }
769
770 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
771 {
772         struct super_block *sb;
773
774         spin_lock(&sb_lock);
775 rescan:
776         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
777                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
778                         continue;
779                 if (sb->s_dev ==  dev) {
780                         sb->s_count++;
781                         spin_unlock(&sb_lock);
782                         down_read(&sb->s_umount);
783                         /* still alive? */
784                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
785                                 return sb;
786                         up_read(&sb->s_umount);
787                         /* nope, got unmounted */
788                         spin_lock(&sb_lock);
789                         __put_super(sb);
790                         goto rescan;
791                 }
792         }
793         spin_unlock(&sb_lock);
794         return NULL;
795 }
796
797 /**
798  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
799  *      @sb:    superblock in question
800  *      @sb_flags: revised superblock flags
801  *      @data:  the rest of options
802  *      @force: whether or not to force the change
803  *
804  *      Alters the mount options of a mounted file system.
805  */
806 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int sb_flags, void *data, int force)
807 {
808         int retval;
809         int remount_ro;
810
811         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
812                 return -EBUSY;
813
814 #ifdef CONFIG_BLOCK
815         if (!(sb_flags & SB_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
816                 return -EACCES;
817 #endif
818
819         remount_ro = (sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
820
821         if (remount_ro) {
822                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
823                         up_write(&sb->s_umount);
824                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
825                         down_write(&sb->s_umount);
826                         if (!sb->s_root)
827                                 return 0;
828                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
829                                 return -EBUSY;
830                         remount_ro = (sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
831                 }
832         }
833         shrink_dcache_sb(sb);
834
835         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
836            make sure there are no rw files opened */
837         if (remount_ro) {
838                 if (force) {
839                         sb->s_readonly_remount = 1;
840                         smp_wmb();
841                 } else {
842                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
843                         if (retval)
844                                 return retval;
845                 }
846         }
847
848         if (sb->s_op->remount_fs) {
849                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &sb_flags, data);
850                 if (retval) {
851                         if (!force)
852                                 goto cancel_readonly;
853                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
854                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
855                              sb->s_type->name, retval);
856                 }
857         }
858         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (sb_flags & MS_RMT_MASK);
859         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
860         smp_wmb();
861         sb->s_readonly_remount = 0;
862
863         /*
864          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
865          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
866          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
867          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
868          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
869          * effort at coherency.
870          */
871         if (remount_ro && sb->s_bdev)
872                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
873         return 0;
874
875 cancel_readonly:
876         sb->s_readonly_remount = 0;
877         return retval;
878 }
879
880 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
881 {
882         struct super_block *sb, *p = NULL;
883
884         spin_lock(&sb_lock);
885         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
886                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
887                         continue;
888                 sb->s_count++;
889                 spin_unlock(&sb_lock);
890                 down_write(&sb->s_umount);
891                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
892                     !sb_rdonly(sb)) {
893                         /*
894                          * What lock protects sb->s_flags??
895                          */
896                         do_remount_sb(sb, SB_RDONLY, NULL, 1);
897                 }
898                 up_write(&sb->s_umount);
899                 spin_lock(&sb_lock);
900                 if (p)
901                         __put_super(p);
902                 p = sb;
903         }
904         if (p)
905                 __put_super(p);
906         spin_unlock(&sb_lock);
907         kfree(work);
908         printk("Emergency Remount complete\n");
909 }
910
911 void emergency_remount(void)
912 {
913         struct work_struct *work;
914
915         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
916         if (work) {
917                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
918                 schedule_work(work);
919         }
920 }
921
922 /*
923  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
924  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
925  */
926
927 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
928 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
929 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
930  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
931  */
932 static int unnamed_dev_start = 1;
933
934 int get_anon_bdev(dev_t *p)
935 {
936         int dev;
937         int error;
938
939  retry:
940         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
941                 return -ENOMEM;
942         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
943         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
944         if (!error)
945                 unnamed_dev_start = dev + 1;
946         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
947         if (error == -EAGAIN)
948                 /* We raced and lost with another CPU. */
949                 goto retry;
950         else if (error)
951                 return -EAGAIN;
952
953         if (dev >= (1 << MINORBITS)) {
954                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
955                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
956                 if (unnamed_dev_start > dev)
957                         unnamed_dev_start = dev;
958                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
959                 return -EMFILE;
960         }
961         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
962         return 0;
963 }
964 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
965
966 void free_anon_bdev(dev_t dev)
967 {
968         int slot = MINOR(dev);
969         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
970         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
971         if (slot < unnamed_dev_start)
972                 unnamed_dev_start = slot;
973         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
974 }
975 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
976
977 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
978 {
979         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
980 }
981
982 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
983
984 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
985 {
986         dev_t dev = sb->s_dev;
987         generic_shutdown_super(sb);
988         free_anon_bdev(dev);
989 }
990
991 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
992
993 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
994 {
995         if (sb->s_root)
996                 d_genocide(sb->s_root);
997         kill_anon_super(sb);
998 }
999
1000 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1001
1002 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
1003 {
1004         return sb->s_fs_info == data;
1005 }
1006
1007 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
1008 {
1009         sb->s_fs_info = data;
1010         return set_anon_super(sb, NULL);
1011 }
1012
1013 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type,
1014         int flags, void *data, void *ns, struct user_namespace *user_ns,
1015         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1016 {
1017         struct super_block *sb;
1018
1019         /* Don't allow mounting unless the caller has CAP_SYS_ADMIN
1020          * over the namespace.
1021          */
1022         if (!(flags & SB_KERNMOUNT) && !ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
1023                 return ERR_PTR(-EPERM);
1024
1025         sb = sget_userns(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags,
1026                          user_ns, ns);
1027         if (IS_ERR(sb))
1028                 return ERR_CAST(sb);
1029
1030         if (!sb->s_root) {
1031                 int err;
1032                 err = fill_super(sb, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1033                 if (err) {
1034                         deactivate_locked_super(sb);
1035                         return ERR_PTR(err);
1036                 }
1037
1038                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1039         }
1040
1041         return dget(sb->s_root);
1042 }
1043
1044 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
1045
1046 #ifdef CONFIG_BLOCK
1047 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1048 {
1049         s->s_bdev = data;
1050         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1051         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_bdi);
1052
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1057 {
1058         return (void *)s->s_bdev == data;
1059 }
1060
1061 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1062         int flags, const char *dev_name, void *data,
1063         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1064 {
1065         struct block_device *bdev;
1066         struct super_block *s;
1067         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1068         int error = 0;
1069
1070         if (!(flags & SB_RDONLY))
1071                 mode |= FMODE_WRITE;
1072
1073         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1074         if (IS_ERR(bdev))
1075                 return ERR_CAST(bdev);
1076
1077         /*
1078          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1079          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1080          * while we are mounting
1081          */
1082         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1083         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1084                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1085                 error = -EBUSY;
1086                 goto error_bdev;
1087         }
1088         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1089                  bdev);
1090         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1091         if (IS_ERR(s))
1092                 goto error_s;
1093
1094         if (s->s_root) {
1095                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1096                         deactivate_locked_super(s);
1097                         error = -EBUSY;
1098                         goto error_bdev;
1099                 }
1100
1101                 /*
1102                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1103                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1104                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1105                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1106                  * holding an active reference.
1107                  */
1108                 up_write(&s->s_umount);
1109                 blkdev_put(bdev, mode);
1110                 down_write(&s->s_umount);
1111         } else {
1112                 s->s_mode = mode;
1113                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1114                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1115                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1116                 if (error) {
1117                         deactivate_locked_super(s);
1118                         goto error;
1119                 }
1120
1121                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1122                 bdev->bd_super = s;
1123         }
1124
1125         return dget(s->s_root);
1126
1127 error_s:
1128         error = PTR_ERR(s);
1129 error_bdev:
1130         blkdev_put(bdev, mode);
1131 error:
1132         return ERR_PTR(error);
1133 }
1134 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1135
1136 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1137 {
1138         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1139         fmode_t mode = sb->s_mode;
1140
1141         bdev->bd_super = NULL;
1142         generic_shutdown_super(sb);
1143         sync_blockdev(bdev);
1144         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1145         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1146 }
1147
1148 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1149 #endif
1150
1151 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1152         int flags, void *data,
1153         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1154 {
1155         int error;
1156         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1157
1158         if (IS_ERR(s))
1159                 return ERR_CAST(s);
1160
1161         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1162         if (error) {
1163                 deactivate_locked_super(s);
1164                 return ERR_PTR(error);
1165         }
1166         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1167         return dget(s->s_root);
1168 }
1169 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1170
1171 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1172 {
1173         return 1;
1174 }
1175
1176 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1177         int flags, void *data,
1178         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1179 {
1180         struct super_block *s;
1181         int error;
1182
1183         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1184         if (IS_ERR(s))
1185                 return ERR_CAST(s);
1186         if (!s->s_root) {
1187                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1188                 if (error) {
1189                         deactivate_locked_super(s);
1190                         return ERR_PTR(error);
1191                 }
1192                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1193         } else {
1194                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1195         }
1196         return dget(s->s_root);
1197 }
1198 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1199
1200 struct dentry *
1201 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1202 {
1203         struct dentry *root;
1204         struct super_block *sb;
1205         char *secdata = NULL;
1206         int error = -ENOMEM;
1207
1208         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1209                 secdata = alloc_secdata();
1210                 if (!secdata)
1211                         goto out;
1212
1213                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1214                 if (error)
1215                         goto out_free_secdata;
1216         }
1217
1218         root = type->mount(type, flags, name, data);
1219         if (IS_ERR(root)) {
1220                 error = PTR_ERR(root);
1221                 goto out_free_secdata;
1222         }
1223         sb = root->d_sb;
1224         BUG_ON(!sb);
1225         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1226         sb->s_flags |= SB_BORN;
1227
1228         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1229         if (error)
1230                 goto out_sb;
1231
1232         /*
1233          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1234          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1235          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1236          * violate this rule.
1237          */
1238         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1239                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1240
1241         up_write(&sb->s_umount);
1242         free_secdata(secdata);
1243         return root;
1244 out_sb:
1245         dput(root);
1246         deactivate_locked_super(sb);
1247 out_free_secdata:
1248         free_secdata(secdata);
1249 out:
1250         return ERR_PTR(error);
1251 }
1252
1253 /*
1254  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1255  * in generic_shutdown_super().
1256  */
1257 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1258 {
1259         struct backing_dev_info *bdi;
1260         int err;
1261         va_list args;
1262
1263         bdi = bdi_alloc(GFP_KERNEL);
1264         if (!bdi)
1265                 return -ENOMEM;
1266
1267         bdi->name = sb->s_type->name;
1268
1269         va_start(args, fmt);
1270         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1271         va_end(args);
1272         if (err) {
1273                 bdi_put(bdi);
1274                 return err;
1275         }
1276         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1277         sb->s_bdi = bdi;
1278
1279         return 0;
1280 }
1281 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1282
1283 /*
1284  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1285  * in generic_shutdown_super().
1286  */
1287 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1288 {
1289         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1290
1291         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1292                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1293 }
1294 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1295
1296 /*
1297  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1298  * instead.
1299  */
1300 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1301 {
1302         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1303 }
1304 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1305
1306 /*
1307  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1308  * instead.
1309  */
1310 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1311 {
1312         bool force_trylock = false;
1313         int ret = 1;
1314
1315 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1316         /*
1317          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1318          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1319          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1320          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1321          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1322          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1323          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1324          */
1325         if (wait) {
1326                 int i;
1327
1328                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1329                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1330                                 force_trylock = true;
1331                                 break;
1332                         }
1333         }
1334 #endif
1335         if (wait && !force_trylock)
1336                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1337         else
1338                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1339
1340         WARN_ON(force_trylock && !ret);
1341         return ret;
1342 }
1343 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1344
1345 /**
1346  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1347  * @sb: the super for which we wait
1348  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1349  *
1350  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1351  * system.
1352  */
1353 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1354 {
1355         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1356 }
1357
1358 /*
1359  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1360  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1361  */
1362 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1363 {
1364         int level;
1365
1366         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1367                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1368 }
1369
1370 /*
1371  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1372  */
1373 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1374 {
1375         int level;
1376
1377         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1378                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1379 }
1380
1381 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1382 {
1383         int level;
1384
1385         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1386                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1387 }
1388
1389 /**
1390  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1391  * @sb: the super to lock
1392  *
1393  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1394  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1395  * -EBUSY.
1396  *
1397  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1398  *
1399  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1400  *
1401  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1402  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1403  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1404  *
1405  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1406  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1407  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1408  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1409  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1410  * sync is running).
1411  *
1412  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1413  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1414  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1415  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1416  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1417  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1418  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1419  *
1420  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1421  */
1422 int freeze_super(struct super_block *sb)
1423 {
1424         int ret;
1425
1426         atomic_inc(&sb->s_active);
1427         down_write(&sb->s_umount);
1428         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1429                 deactivate_locked_super(sb);
1430                 return -EBUSY;
1431         }
1432
1433         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1434                 up_write(&sb->s_umount);
1435                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1436         }
1437
1438         if (sb_rdonly(sb)) {
1439                 /* Nothing to do really... */
1440                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1441                 up_write(&sb->s_umount);
1442                 return 0;
1443         }
1444
1445         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1446         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1447         up_write(&sb->s_umount);
1448         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1449         down_write(&sb->s_umount);
1450
1451         /* Now we go and block page faults... */
1452         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1453         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1454
1455         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1456         sync_filesystem(sb);
1457
1458         /* Now wait for internal filesystem counter */
1459         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1460         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1461
1462         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1463                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1464                 if (ret) {
1465                         printk(KERN_ERR
1466                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1467                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1468                         sb_freeze_unlock(sb);
1469                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1470                         deactivate_locked_super(sb);
1471                         return ret;
1472                 }
1473         }
1474         /*
1475          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1476          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1477          */
1478         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1479         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1480         up_write(&sb->s_umount);
1481         return 0;
1482 }
1483 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1484
1485 /**
1486  * thaw_super -- unlock filesystem
1487  * @sb: the super to thaw
1488  *
1489  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1490  */
1491 int thaw_super(struct super_block *sb)
1492 {
1493         int error;
1494
1495         down_write(&sb->s_umount);
1496         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1497                 up_write(&sb->s_umount);
1498                 return -EINVAL;
1499         }
1500
1501         if (sb_rdonly(sb)) {
1502                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1503                 goto out;
1504         }
1505
1506         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1507
1508         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1509                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1510                 if (error) {
1511                         printk(KERN_ERR
1512                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1513                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1514                         up_write(&sb->s_umount);
1515                         return error;
1516                 }
1517         }
1518
1519         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1520         sb_freeze_unlock(sb);
1521 out:
1522         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1523         deactivate_locked_super(sb);
1524         return 0;
1525 }
1526 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);