missing data dependency barrier in prepend_name()
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / fs / super.c
1 /*
2  *  linux/fs/super.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  super.c contains code to handle: - mount structures
7  *                                   - super-block tables
8  *                                   - filesystem drivers list
9  *                                   - mount system call
10  *                                   - umount system call
11  *                                   - ustat system call
12  *
13  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
14  *
15  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
16  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
17  *  Added options to /proc/mounts:
18  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
19  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
20  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
21  */
22
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/acct.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 "internal.h"
38
39
40 LIST_HEAD(super_blocks);
41 DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
42
43 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
44         "sb_writers",
45         "sb_pagefaults",
46         "sb_internal",
47 };
48
49 /*
50  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
51  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
52  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
53  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
54  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
55  */
56 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
57                                       struct shrink_control *sc)
58 {
59         struct super_block *sb;
60         long    fs_objects = 0;
61         long    total_objects;
62         long    freed = 0;
63         long    dentries;
64         long    inodes;
65
66         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
67
68         /*
69          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
70          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
71          */
72         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
73                 return SHRINK_STOP;
74
75         if (!grab_super_passive(sb))
76                 return SHRINK_STOP;
77
78         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
79                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc->nid);
80
81         inodes = list_lru_count_node(&sb->s_inode_lru, sc->nid);
82         dentries = list_lru_count_node(&sb->s_dentry_lru, sc->nid);
83         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
84         if (!total_objects)
85                 total_objects = 1;
86
87         /* proportion the scan between the caches */
88         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
89         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
90
91         /*
92          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
93          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
94          */
95         freed = prune_dcache_sb(sb, dentries, sc->nid);
96         freed += prune_icache_sb(sb, inodes, sc->nid);
97
98         if (fs_objects) {
99                 fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects,
100                                                                 total_objects);
101                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, fs_objects,
102                                                        sc->nid);
103         }
104
105         drop_super(sb);
106         return freed;
107 }
108
109 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
110                                        struct shrink_control *sc)
111 {
112         struct super_block *sb;
113         long    total_objects = 0;
114
115         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
116
117         if (!grab_super_passive(sb))
118                 return 0;
119
120         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
121                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb,
122                                                  sc->nid);
123
124         total_objects += list_lru_count_node(&sb->s_dentry_lru,
125                                                  sc->nid);
126         total_objects += list_lru_count_node(&sb->s_inode_lru,
127                                                  sc->nid);
128
129         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
130         drop_super(sb);
131         return total_objects;
132 }
133
134 /**
135  *      destroy_super   -       frees a superblock
136  *      @s: superblock to free
137  *
138  *      Frees a superblock.
139  */
140 static void destroy_super(struct super_block *s)
141 {
142         int i;
143         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
144         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
145         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
146                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
147         security_sb_free(s);
148         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
149         kfree(s->s_subtype);
150         kfree(s->s_options);
151         kfree_rcu(s, rcu);
152 }
153
154 /**
155  *      alloc_super     -       create new superblock
156  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
157  *      @flags: the mount flags
158  *
159  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
160  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
161  */
162 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
163 {
164         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
165         static const struct super_operations default_op;
166         int i;
167
168         if (!s)
169                 return NULL;
170
171         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
172
173         if (security_sb_alloc(s))
174                 goto fail;
175
176         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
177                 if (percpu_counter_init(&s->s_writers.counter[i], 0) < 0)
178                         goto fail;
179                 lockdep_init_map(&s->s_writers.lock_map[i], sb_writers_name[i],
180                                  &type->s_writers_key[i], 0);
181         }
182         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait);
183         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
184         s->s_flags = flags;
185         s->s_bdi = &default_backing_dev_info;
186         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
187         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
188         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
189
190         if (list_lru_init(&s->s_dentry_lru))
191                 goto fail;
192         if (list_lru_init(&s->s_inode_lru))
193                 goto fail;
194
195         init_rwsem(&s->s_umount);
196         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
197         /*
198          * sget() can have s_umount recursion.
199          *
200          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
201          * one (this one), and tries again to find a suitable old
202          * one.
203          *
204          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
205          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
206          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
207          * risk of deadlocks.
208          *
209          * Annotate this by putting this lock in a different
210          * subclass.
211          */
212         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
213         s->s_count = 1;
214         atomic_set(&s->s_active, 1);
215         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
216         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
217         mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
218         mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
219         init_rwsem(&s->s_dquot.dqptr_sem);
220         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
221         s->s_op = &default_op;
222         s->s_time_gran = 1000000000;
223         s->cleancache_poolid = -1;
224
225         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
226         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
227         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
228         s->s_shrink.batch = 1024;
229         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
230         return s;
231
232 fail:
233         destroy_super(s);
234         return NULL;
235 }
236
237 /* Superblock refcounting  */
238
239 /*
240  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
241  */
242 static void __put_super(struct super_block *sb)
243 {
244         if (!--sb->s_count) {
245                 list_del_init(&sb->s_list);
246                 destroy_super(sb);
247         }
248 }
249
250 /**
251  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
252  *      @sb: superblock in question
253  *
254  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
255  *      references left.
256  */
257 static void put_super(struct super_block *sb)
258 {
259         spin_lock(&sb_lock);
260         __put_super(sb);
261         spin_unlock(&sb_lock);
262 }
263
264
265 /**
266  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
267  *      @s: superblock to deactivate
268  *
269  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
270  *      one if there is no other active references left.  In that case we
271  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
272  *      had just acquired.
273  *
274  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
275  */
276 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
277 {
278         struct file_system_type *fs = s->s_type;
279         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
280                 cleancache_invalidate_fs(s);
281                 fs->kill_sb(s);
282
283                 /* caches are now gone, we can safely kill the shrinker now */
284                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
285
286                 put_filesystem(fs);
287                 put_super(s);
288         } else {
289                 up_write(&s->s_umount);
290         }
291 }
292
293 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
294
295 /**
296  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
297  *      @s: superblock to deactivate
298  *
299  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
300  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
301  *      lock will be acquired prior to that.
302  */
303 void deactivate_super(struct super_block *s)
304 {
305         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
306                 down_write(&s->s_umount);
307                 deactivate_locked_super(s);
308         }
309 }
310
311 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
312
313 /**
314  *      grab_super - acquire an active reference
315  *      @s: reference we are trying to make active
316  *
317  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
318  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
319  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
320  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
321  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
322  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
323  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
324  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
325  */
326 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
327 {
328         s->s_count++;
329         spin_unlock(&sb_lock);
330         down_write(&s->s_umount);
331         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
332                 put_super(s);
333                 return 1;
334         }
335         up_write(&s->s_umount);
336         put_super(s);
337         return 0;
338 }
339
340 /*
341  *      grab_super_passive - acquire a passive reference
342  *      @sb: reference we are trying to grab
343  *
344  *      Tries to acquire a passive reference. This is used in places where we
345  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
346  *      superblock does not go away while we are working on it. It returns
347  *      false if a reference was not gained, and returns true with the s_umount
348  *      lock held in read mode if a reference is gained. On successful return,
349  *      the caller must drop the s_umount lock and the passive reference when
350  *      done.
351  */
352 bool grab_super_passive(struct super_block *sb)
353 {
354         spin_lock(&sb_lock);
355         if (hlist_unhashed(&sb->s_instances)) {
356                 spin_unlock(&sb_lock);
357                 return false;
358         }
359
360         sb->s_count++;
361         spin_unlock(&sb_lock);
362
363         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
364                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
365                         return true;
366                 up_read(&sb->s_umount);
367         }
368
369         put_super(sb);
370         return false;
371 }
372
373 /**
374  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
375  *      @sb: superblock to kill
376  *
377  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
378  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
379  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
380  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
381  *      taken care of and do not need specific handling.
382  *
383  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
384  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
385  *      change the attachments of dentries to inodes.
386  */
387 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
388 {
389         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
390
391         if (sb->s_root) {
392                 shrink_dcache_for_umount(sb);
393                 sync_filesystem(sb);
394                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
395
396                 fsnotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
397
398                 evict_inodes(sb);
399
400                 if (sb->s_dio_done_wq) {
401                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
402                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
403                 }
404
405                 if (sop->put_super)
406                         sop->put_super(sb);
407
408                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
409                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
410                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
411                            sb->s_id);
412                 }
413         }
414         spin_lock(&sb_lock);
415         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
416         hlist_del_init(&sb->s_instances);
417         spin_unlock(&sb_lock);
418         up_write(&sb->s_umount);
419 }
420
421 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
422
423 /**
424  *      sget    -       find or create a superblock
425  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
426  *      @test:  comparison callback
427  *      @set:   setup callback
428  *      @flags: mount flags
429  *      @data:  argument to each of them
430  */
431 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
432                         int (*test)(struct super_block *,void *),
433                         int (*set)(struct super_block *,void *),
434                         int flags,
435                         void *data)
436 {
437         struct super_block *s = NULL;
438         struct super_block *old;
439         int err;
440
441 retry:
442         spin_lock(&sb_lock);
443         if (test) {
444                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
445                         if (!test(old, data))
446                                 continue;
447                         if (!grab_super(old))
448                                 goto retry;
449                         if (s) {
450                                 up_write(&s->s_umount);
451                                 destroy_super(s);
452                                 s = NULL;
453                         }
454                         return old;
455                 }
456         }
457         if (!s) {
458                 spin_unlock(&sb_lock);
459                 s = alloc_super(type, flags);
460                 if (!s)
461                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
462                 goto retry;
463         }
464                 
465         err = set(s, data);
466         if (err) {
467                 spin_unlock(&sb_lock);
468                 up_write(&s->s_umount);
469                 destroy_super(s);
470                 return ERR_PTR(err);
471         }
472         s->s_type = type;
473         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
474         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
475         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
476         spin_unlock(&sb_lock);
477         get_filesystem(type);
478         register_shrinker(&s->s_shrink);
479         return s;
480 }
481
482 EXPORT_SYMBOL(sget);
483
484 void drop_super(struct super_block *sb)
485 {
486         up_read(&sb->s_umount);
487         put_super(sb);
488 }
489
490 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
491
492 /**
493  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
494  *      @f: function to call
495  *      @arg: argument to pass to it
496  *
497  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
498  *      locked superblock and given argument.
499  */
500 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
501 {
502         struct super_block *sb, *p = NULL;
503
504         spin_lock(&sb_lock);
505         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
506                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
507                         continue;
508                 sb->s_count++;
509                 spin_unlock(&sb_lock);
510
511                 down_read(&sb->s_umount);
512                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
513                         f(sb, arg);
514                 up_read(&sb->s_umount);
515
516                 spin_lock(&sb_lock);
517                 if (p)
518                         __put_super(p);
519                 p = sb;
520         }
521         if (p)
522                 __put_super(p);
523         spin_unlock(&sb_lock);
524 }
525
526 /**
527  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
528  *      @type: fs type
529  *      @f: function to call
530  *      @arg: argument to pass to it
531  *
532  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
533  *      locked superblock and given argument.
534  */
535 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
536         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
537 {
538         struct super_block *sb, *p = NULL;
539
540         spin_lock(&sb_lock);
541         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
542                 sb->s_count++;
543                 spin_unlock(&sb_lock);
544
545                 down_read(&sb->s_umount);
546                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
547                         f(sb, arg);
548                 up_read(&sb->s_umount);
549
550                 spin_lock(&sb_lock);
551                 if (p)
552                         __put_super(p);
553                 p = sb;
554         }
555         if (p)
556                 __put_super(p);
557         spin_unlock(&sb_lock);
558 }
559
560 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
561
562 /**
563  *      get_super - get the superblock of a device
564  *      @bdev: device to get the superblock for
565  *      
566  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
567  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
568  */
569
570 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
571 {
572         struct super_block *sb;
573
574         if (!bdev)
575                 return NULL;
576
577         spin_lock(&sb_lock);
578 rescan:
579         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
580                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
581                         continue;
582                 if (sb->s_bdev == bdev) {
583                         sb->s_count++;
584                         spin_unlock(&sb_lock);
585                         down_read(&sb->s_umount);
586                         /* still alive? */
587                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
588                                 return sb;
589                         up_read(&sb->s_umount);
590                         /* nope, got unmounted */
591                         spin_lock(&sb_lock);
592                         __put_super(sb);
593                         goto rescan;
594                 }
595         }
596         spin_unlock(&sb_lock);
597         return NULL;
598 }
599
600 EXPORT_SYMBOL(get_super);
601
602 /**
603  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
604  *      @bdev: device to get the superblock for
605  *
606  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
607  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
608  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
609  *      is found.
610  */
611 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
612 {
613         while (1) {
614                 struct super_block *s = get_super(bdev);
615                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
616                         return s;
617                 up_read(&s->s_umount);
618                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
619                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
620                 put_super(s);
621         }
622 }
623 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
624
625 /**
626  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
627  * @bdev: device to get the superblock for
628  *
629  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
630  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
631  * reference or %NULL if none was found.
632  */
633 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
634 {
635         struct super_block *sb;
636
637         if (!bdev)
638                 return NULL;
639
640 restart:
641         spin_lock(&sb_lock);
642         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
643                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
644                         continue;
645                 if (sb->s_bdev == bdev) {
646                         if (!grab_super(sb))
647                                 goto restart;
648                         up_write(&sb->s_umount);
649                         return sb;
650                 }
651         }
652         spin_unlock(&sb_lock);
653         return NULL;
654 }
655  
656 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
657 {
658         struct super_block *sb;
659
660         spin_lock(&sb_lock);
661 rescan:
662         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
663                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
664                         continue;
665                 if (sb->s_dev ==  dev) {
666                         sb->s_count++;
667                         spin_unlock(&sb_lock);
668                         down_read(&sb->s_umount);
669                         /* still alive? */
670                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
671                                 return sb;
672                         up_read(&sb->s_umount);
673                         /* nope, got unmounted */
674                         spin_lock(&sb_lock);
675                         __put_super(sb);
676                         goto rescan;
677                 }
678         }
679         spin_unlock(&sb_lock);
680         return NULL;
681 }
682
683 /**
684  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
685  *      @sb:    superblock in question
686  *      @flags: numeric part of options
687  *      @data:  the rest of options
688  *      @force: whether or not to force the change
689  *
690  *      Alters the mount options of a mounted file system.
691  */
692 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
693 {
694         int retval;
695         int remount_ro;
696
697         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
698                 return -EBUSY;
699
700 #ifdef CONFIG_BLOCK
701         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
702                 return -EACCES;
703 #endif
704
705         if (flags & MS_RDONLY)
706                 acct_auto_close(sb);
707         shrink_dcache_sb(sb);
708
709         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
710
711         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
712            make sure there are no rw files opened */
713         if (remount_ro) {
714                 if (force) {
715                         sb->s_readonly_remount = 1;
716                         smp_wmb();
717                 } else {
718                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
719                         if (retval)
720                                 return retval;
721                 }
722         }
723
724         sync_filesystem(sb);
725
726         if (sb->s_op->remount_fs) {
727                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
728                 if (retval) {
729                         if (!force)
730                                 goto cancel_readonly;
731                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
732                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
733                              sb->s_type->name, retval);
734                 }
735         }
736         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
737         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
738         smp_wmb();
739         sb->s_readonly_remount = 0;
740
741         /*
742          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
743          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
744          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
745          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
746          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
747          * effort at coherency.
748          */
749         if (remount_ro && sb->s_bdev)
750                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
751         return 0;
752
753 cancel_readonly:
754         sb->s_readonly_remount = 0;
755         return retval;
756 }
757
758 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
759 {
760         struct super_block *sb, *p = NULL;
761
762         spin_lock(&sb_lock);
763         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
764                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
765                         continue;
766                 sb->s_count++;
767                 spin_unlock(&sb_lock);
768                 down_write(&sb->s_umount);
769                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
770                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
771                         /*
772                          * What lock protects sb->s_flags??
773                          */
774                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
775                 }
776                 up_write(&sb->s_umount);
777                 spin_lock(&sb_lock);
778                 if (p)
779                         __put_super(p);
780                 p = sb;
781         }
782         if (p)
783                 __put_super(p);
784         spin_unlock(&sb_lock);
785         kfree(work);
786         printk("Emergency Remount complete\n");
787 }
788
789 void emergency_remount(void)
790 {
791         struct work_struct *work;
792
793         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
794         if (work) {
795                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
796                 schedule_work(work);
797         }
798 }
799
800 /*
801  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
802  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
803  */
804
805 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
806 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
807 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
808  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
809  */
810 static int unnamed_dev_start = 1;
811
812 int get_anon_bdev(dev_t *p)
813 {
814         int dev;
815         int error;
816
817  retry:
818         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
819                 return -ENOMEM;
820         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
821         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
822         if (!error)
823                 unnamed_dev_start = dev + 1;
824         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
825         if (error == -EAGAIN)
826                 /* We raced and lost with another CPU. */
827                 goto retry;
828         else if (error)
829                 return -EAGAIN;
830
831         if (dev == (1 << MINORBITS)) {
832                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
833                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
834                 if (unnamed_dev_start > dev)
835                         unnamed_dev_start = dev;
836                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
837                 return -EMFILE;
838         }
839         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
840         return 0;
841 }
842 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
843
844 void free_anon_bdev(dev_t dev)
845 {
846         int slot = MINOR(dev);
847         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
848         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
849         if (slot < unnamed_dev_start)
850                 unnamed_dev_start = slot;
851         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
852 }
853 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
854
855 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
856 {
857         int error = get_anon_bdev(&s->s_dev);
858         if (!error)
859                 s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
860         return error;
861 }
862
863 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
864
865 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
866 {
867         dev_t dev = sb->s_dev;
868         generic_shutdown_super(sb);
869         free_anon_bdev(dev);
870 }
871
872 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
873
874 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
875 {
876         if (sb->s_root)
877                 d_genocide(sb->s_root);
878         kill_anon_super(sb);
879 }
880
881 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
882
883 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
884 {
885         return sb->s_fs_info == data;
886 }
887
888 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
889 {
890         sb->s_fs_info = data;
891         return set_anon_super(sb, NULL);
892 }
893
894 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
895         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
896 {
897         struct super_block *sb;
898
899         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
900         if (IS_ERR(sb))
901                 return ERR_CAST(sb);
902
903         if (!sb->s_root) {
904                 int err;
905                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
906                 if (err) {
907                         deactivate_locked_super(sb);
908                         return ERR_PTR(err);
909                 }
910
911                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
912         }
913
914         return dget(sb->s_root);
915 }
916
917 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
918
919 #ifdef CONFIG_BLOCK
920 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
921 {
922         s->s_bdev = data;
923         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
924
925         /*
926          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
927          * overwrite this in ->fill_super()
928          */
929         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
930         return 0;
931 }
932
933 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
934 {
935         return (void *)s->s_bdev == data;
936 }
937
938 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
939         int flags, const char *dev_name, void *data,
940         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
941 {
942         struct block_device *bdev;
943         struct super_block *s;
944         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
945         int error = 0;
946
947         if (!(flags & MS_RDONLY))
948                 mode |= FMODE_WRITE;
949
950         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
951         if (IS_ERR(bdev))
952                 return ERR_CAST(bdev);
953
954         /*
955          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
956          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
957          * while we are mounting
958          */
959         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
960         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
961                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
962                 error = -EBUSY;
963                 goto error_bdev;
964         }
965         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
966                  bdev);
967         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
968         if (IS_ERR(s))
969                 goto error_s;
970
971         if (s->s_root) {
972                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
973                         deactivate_locked_super(s);
974                         error = -EBUSY;
975                         goto error_bdev;
976                 }
977
978                 /*
979                  * s_umount nests inside bd_mutex during
980                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
981                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
982                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
983                  * holding an active reference.
984                  */
985                 up_write(&s->s_umount);
986                 blkdev_put(bdev, mode);
987                 down_write(&s->s_umount);
988         } else {
989                 char b[BDEVNAME_SIZE];
990
991                 s->s_mode = mode;
992                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
993                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
994                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
995                 if (error) {
996                         deactivate_locked_super(s);
997                         goto error;
998                 }
999
1000                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1001                 bdev->bd_super = s;
1002         }
1003
1004         return dget(s->s_root);
1005
1006 error_s:
1007         error = PTR_ERR(s);
1008 error_bdev:
1009         blkdev_put(bdev, mode);
1010 error:
1011         return ERR_PTR(error);
1012 }
1013 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1014
1015 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1016 {
1017         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1018         fmode_t mode = sb->s_mode;
1019
1020         bdev->bd_super = NULL;
1021         generic_shutdown_super(sb);
1022         sync_blockdev(bdev);
1023         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1024         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1025 }
1026
1027 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1028 #endif
1029
1030 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1031         int flags, void *data,
1032         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1033 {
1034         int error;
1035         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1036
1037         if (IS_ERR(s))
1038                 return ERR_CAST(s);
1039
1040         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1041         if (error) {
1042                 deactivate_locked_super(s);
1043                 return ERR_PTR(error);
1044         }
1045         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1046         return dget(s->s_root);
1047 }
1048 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1049
1050 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1051 {
1052         return 1;
1053 }
1054
1055 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1056         int flags, void *data,
1057         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1058 {
1059         struct super_block *s;
1060         int error;
1061
1062         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1063         if (IS_ERR(s))
1064                 return ERR_CAST(s);
1065         if (!s->s_root) {
1066                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1067                 if (error) {
1068                         deactivate_locked_super(s);
1069                         return ERR_PTR(error);
1070                 }
1071                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1072         } else {
1073                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1074         }
1075         return dget(s->s_root);
1076 }
1077 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1078
1079 struct dentry *
1080 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1081 {
1082         struct dentry *root;
1083         struct super_block *sb;
1084         char *secdata = NULL;
1085         int error = -ENOMEM;
1086
1087         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1088                 secdata = alloc_secdata();
1089                 if (!secdata)
1090                         goto out;
1091
1092                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1093                 if (error)
1094                         goto out_free_secdata;
1095         }
1096
1097         root = type->mount(type, flags, name, data);
1098         if (IS_ERR(root)) {
1099                 error = PTR_ERR(root);
1100                 goto out_free_secdata;
1101         }
1102         sb = root->d_sb;
1103         BUG_ON(!sb);
1104         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1105         WARN_ON(sb->s_bdi == &default_backing_dev_info);
1106         sb->s_flags |= MS_BORN;
1107
1108         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1109         if (error)
1110                 goto out_sb;
1111
1112         /*
1113          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1114          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1115          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1116          * violate this rule.
1117          */
1118         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1119                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1120
1121         up_write(&sb->s_umount);
1122         free_secdata(secdata);
1123         return root;
1124 out_sb:
1125         dput(root);
1126         deactivate_locked_super(sb);
1127 out_free_secdata:
1128         free_secdata(secdata);
1129 out:
1130         return ERR_PTR(error);
1131 }
1132
1133 /*
1134  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1135  * instead.
1136  */
1137 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1138 {
1139         percpu_counter_dec(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1140         /*
1141          * Make sure s_writers are updated before we wake up waiters in
1142          * freeze_super().
1143          */
1144         smp_mb();
1145         if (waitqueue_active(&sb->s_writers.wait))
1146                 wake_up(&sb->s_writers.wait);
1147         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _RET_IP_);
1148 }
1149 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1150
1151 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1152 /*
1153  * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing but
1154  * it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze protection
1155  * works as getting a read lock but there are subtle problems. XFS for example
1156  * gets freeze protection on internal level twice in some cases, which is OK
1157  * only because we already hold a freeze protection also on higher level. Due
1158  * to these cases we have to tell lockdep we are doing trylock when we
1159  * already hold a freeze protection for a higher freeze level.
1160  */
1161 static void acquire_freeze_lock(struct super_block *sb, int level, bool trylock,
1162                                 unsigned long ip)
1163 {
1164         int i;
1165
1166         if (!trylock) {
1167                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1168                         if (lock_is_held(&sb->s_writers.lock_map[i])) {
1169                                 trylock = true;
1170                                 break;
1171                         }
1172         }
1173         rwsem_acquire_read(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, trylock, ip);
1174 }
1175 #endif
1176
1177 /*
1178  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1179  * instead.
1180  */
1181 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1182 {
1183 retry:
1184         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1185                 if (!wait)
1186                         return 0;
1187                 wait_event(sb->s_writers.wait_unfrozen,
1188                            sb->s_writers.frozen < level);
1189         }
1190
1191 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1192         acquire_freeze_lock(sb, level, !wait, _RET_IP_);
1193 #endif
1194         percpu_counter_inc(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1195         /*
1196          * Make sure counter is updated before we check for frozen.
1197          * freeze_super() first sets frozen and then checks the counter.
1198          */
1199         smp_mb();
1200         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1201                 __sb_end_write(sb, level);
1202                 goto retry;
1203         }
1204         return 1;
1205 }
1206 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1207
1208 /**
1209  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1210  * @sb: the super for which we wait
1211  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1212  *
1213  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1214  * system. Caller of this function should make sure there can be no new writers
1215  * of type @level before calling this function. Otherwise this function can
1216  * livelock.
1217  */
1218 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1219 {
1220         s64 writers;
1221
1222         /*
1223          * We just cycle-through lockdep here so that it does not complain
1224          * about returning with lock to userspace
1225          */
1226         rwsem_acquire(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, 0, _THIS_IP_);
1227         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _THIS_IP_);
1228
1229         do {
1230                 DEFINE_WAIT(wait);
1231
1232                 /*
1233                  * We use a barrier in prepare_to_wait() to separate setting
1234                  * of frozen and checking of the counter
1235                  */
1236                 prepare_to_wait(&sb->s_writers.wait, &wait,
1237                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1238
1239                 writers = percpu_counter_sum(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1240                 if (writers)
1241                         schedule();
1242
1243                 finish_wait(&sb->s_writers.wait, &wait);
1244         } while (writers);
1245 }
1246
1247 /**
1248  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1249  * @sb: the super to lock
1250  *
1251  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1252  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1253  * -EBUSY.
1254  *
1255  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1256  *
1257  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1258  *
1259  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1260  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1261  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1262  *
1263  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1264  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1265  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1266  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1267  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1268  * sync is running).
1269  *
1270  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1271  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1272  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1273  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1274  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1275  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1276  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1277  *
1278  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1279  */
1280 int freeze_super(struct super_block *sb)
1281 {
1282         int ret;
1283
1284         atomic_inc(&sb->s_active);
1285         down_write(&sb->s_umount);
1286         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1287                 deactivate_locked_super(sb);
1288                 return -EBUSY;
1289         }
1290
1291         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1292                 up_write(&sb->s_umount);
1293                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1294         }
1295
1296         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1297                 /* Nothing to do really... */
1298                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1299                 up_write(&sb->s_umount);
1300                 return 0;
1301         }
1302
1303         /* From now on, no new normal writers can start */
1304         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1305         smp_wmb();
1306
1307         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1308         up_write(&sb->s_umount);
1309
1310         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1311
1312         /* Now we go and block page faults... */
1313         down_write(&sb->s_umount);
1314         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1315         smp_wmb();
1316
1317         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1318
1319         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1320         sync_filesystem(sb);
1321
1322         /* Now wait for internal filesystem counter */
1323         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1324         smp_wmb();
1325         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1326
1327         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1328                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1329                 if (ret) {
1330                         printk(KERN_ERR
1331                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1332                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1333                         smp_wmb();
1334                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1335                         deactivate_locked_super(sb);
1336                         return ret;
1337                 }
1338         }
1339         /*
1340          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1341          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1342          */
1343         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1344         up_write(&sb->s_umount);
1345         return 0;
1346 }
1347 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1348
1349 /**
1350  * thaw_super -- unlock filesystem
1351  * @sb: the super to thaw
1352  *
1353  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1354  */
1355 int thaw_super(struct super_block *sb)
1356 {
1357         int error;
1358
1359         down_write(&sb->s_umount);
1360         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1361                 up_write(&sb->s_umount);
1362                 return -EINVAL;
1363         }
1364
1365         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
1366                 goto out;
1367
1368         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1369                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1370                 if (error) {
1371                         printk(KERN_ERR
1372                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1373                         up_write(&sb->s_umount);
1374                         return error;
1375                 }
1376         }
1377
1378 out:
1379         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1380         smp_wmb();
1381         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1382         deactivate_locked_super(sb);
1383
1384         return 0;
1385 }
1386 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);