Merge tag 'modules-5.16-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mcgrof...
[platform/kernel/linux-rpi.git] / fs / super.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/super.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  super.c contains code to handle: - mount structures
8  *                                   - super-block tables
9  *                                   - filesystem drivers list
10  *                                   - mount system call
11  *                                   - umount system call
12  *                                   - ustat system call
13  *
14  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
15  *
16  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
17  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
18  *  Added options to /proc/mounts:
19  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
20  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
21  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
22  */
23
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fscrypt.h>
36 #include <linux/fsnotify.h>
37 #include <linux/lockdep.h>
38 #include <linux/user_namespace.h>
39 #include <linux/fs_context.h>
40 #include <uapi/linux/mount.h>
41 #include "internal.h"
42
43 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb);
44
45 static LIST_HEAD(super_blocks);
46 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
47
48 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
49         "sb_writers",
50         "sb_pagefaults",
51         "sb_internal",
52 };
53
54 /*
55  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
56  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
57  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
58  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
59  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
60  */
61 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
62                                       struct shrink_control *sc)
63 {
64         struct super_block *sb;
65         long    fs_objects = 0;
66         long    total_objects;
67         long    freed = 0;
68         long    dentries;
69         long    inodes;
70
71         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
72
73         /*
74          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
75          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
76          */
77         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
78                 return SHRINK_STOP;
79
80         if (!trylock_super(sb))
81                 return SHRINK_STOP;
82
83         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
84                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
85
86         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
87         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
88         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
89         if (!total_objects)
90                 total_objects = 1;
91
92         /* proportion the scan between the caches */
93         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
94         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
95         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
96
97         /*
98          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
99          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
100          *
101          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
102          * accounting uses this to fully empty the caches.
103          */
104         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
105         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
106         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
107         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
108
109         if (fs_objects) {
110                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
111                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
112         }
113
114         up_read(&sb->s_umount);
115         return freed;
116 }
117
118 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
119                                        struct shrink_control *sc)
120 {
121         struct super_block *sb;
122         long    total_objects = 0;
123
124         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
125
126         /*
127          * We don't call trylock_super() here as it is a scalability bottleneck,
128          * so we're exposed to partial setup state. The shrinker rwsem does not
129          * protect filesystem operations backing list_lru_shrink_count() or
130          * s_op->nr_cached_objects(). Counts can change between
131          * super_cache_count and super_cache_scan, so we really don't need locks
132          * here.
133          *
134          * However, if we are currently mounting the superblock, the underlying
135          * filesystem might be in a state of partial construction and hence it
136          * is dangerous to access it.  trylock_super() uses a SB_BORN check to
137          * avoid this situation, so do the same here. The memory barrier is
138          * matched with the one in mount_fs() as we don't hold locks here.
139          */
140         if (!(sb->s_flags & SB_BORN))
141                 return 0;
142         smp_rmb();
143
144         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
145                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
146
147         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
148         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
149
150         if (!total_objects)
151                 return SHRINK_EMPTY;
152
153         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
154         return total_objects;
155 }
156
157 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
158 {
159         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
160                                                         destroy_work);
161         int i;
162
163         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
164                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
165         kfree(s);
166 }
167
168 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
169 {
170         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
171         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
172         schedule_work(&s->destroy_work);
173 }
174
175 /* Free a superblock that has never been seen by anyone */
176 static void destroy_unused_super(struct super_block *s)
177 {
178         if (!s)
179                 return;
180         up_write(&s->s_umount);
181         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
182         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
183         security_sb_free(s);
184         put_user_ns(s->s_user_ns);
185         kfree(s->s_subtype);
186         free_prealloced_shrinker(&s->s_shrink);
187         /* no delays needed */
188         destroy_super_work(&s->destroy_work);
189 }
190
191 /**
192  *      alloc_super     -       create new superblock
193  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
194  *      @flags: the mount flags
195  *      @user_ns: User namespace for the super_block
196  *
197  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
198  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
199  */
200 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
201                                        struct user_namespace *user_ns)
202 {
203         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
204         static const struct super_operations default_op;
205         int i;
206
207         if (!s)
208                 return NULL;
209
210         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
211         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
212         init_rwsem(&s->s_umount);
213         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
214         /*
215          * sget() can have s_umount recursion.
216          *
217          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
218          * one (this one), and tries again to find a suitable old
219          * one.
220          *
221          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
222          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
223          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
224          * risk of deadlocks.
225          *
226          * Annotate this by putting this lock in a different
227          * subclass.
228          */
229         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
230
231         if (security_sb_alloc(s))
232                 goto fail;
233
234         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
235                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
236                                         sb_writers_name[i],
237                                         &type->s_writers_key[i]))
238                         goto fail;
239         }
240         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
241         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
242         s->s_flags = flags;
243         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
244                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
245         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
246         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_roots);
247         mutex_init(&s->s_sync_lock);
248         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
249         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
250         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
251         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
252
253         s->s_count = 1;
254         atomic_set(&s->s_active, 1);
255         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
256         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
257         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
258         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
259         s->s_op = &default_op;
260         s->s_time_gran = 1000000000;
261         s->s_time_min = TIME64_MIN;
262         s->s_time_max = TIME64_MAX;
263         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
264
265         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
266         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
267         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
268         s->s_shrink.batch = 1024;
269         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
270         if (prealloc_shrinker(&s->s_shrink))
271                 goto fail;
272         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru, &s->s_shrink))
273                 goto fail;
274         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru, &s->s_shrink))
275                 goto fail;
276         return s;
277
278 fail:
279         destroy_unused_super(s);
280         return NULL;
281 }
282
283 /* Superblock refcounting  */
284
285 /*
286  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
287  */
288 static void __put_super(struct super_block *s)
289 {
290         if (!--s->s_count) {
291                 list_del_init(&s->s_list);
292                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
293                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
294                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
295                 security_sb_free(s);
296                 fscrypt_sb_free(s);
297                 put_user_ns(s->s_user_ns);
298                 kfree(s->s_subtype);
299                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
300         }
301 }
302
303 /**
304  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
305  *      @sb: superblock in question
306  *
307  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
308  *      references left.
309  */
310 void put_super(struct super_block *sb)
311 {
312         spin_lock(&sb_lock);
313         __put_super(sb);
314         spin_unlock(&sb_lock);
315 }
316
317
318 /**
319  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
320  *      @s: superblock to deactivate
321  *
322  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
323  *      one if there is no other active references left.  In that case we
324  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
325  *      had just acquired.
326  *
327  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
328  */
329 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
330 {
331         struct file_system_type *fs = s->s_type;
332         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
333                 cleancache_invalidate_fs(s);
334                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
335                 fs->kill_sb(s);
336
337                 /*
338                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
339                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
340                  * the lru lists right now.
341                  */
342                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
343                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
344
345                 put_filesystem(fs);
346                 put_super(s);
347         } else {
348                 up_write(&s->s_umount);
349         }
350 }
351
352 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
353
354 /**
355  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
356  *      @s: superblock to deactivate
357  *
358  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
359  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
360  *      lock will be acquired prior to that.
361  */
362 void deactivate_super(struct super_block *s)
363 {
364         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
365                 down_write(&s->s_umount);
366                 deactivate_locked_super(s);
367         }
368 }
369
370 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
371
372 /**
373  *      grab_super - acquire an active reference
374  *      @s: reference we are trying to make active
375  *
376  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
377  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
378  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
379  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
380  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
381  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
382  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
383  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
384  */
385 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
386 {
387         s->s_count++;
388         spin_unlock(&sb_lock);
389         down_write(&s->s_umount);
390         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
391                 put_super(s);
392                 return 1;
393         }
394         up_write(&s->s_umount);
395         put_super(s);
396         return 0;
397 }
398
399 /*
400  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
401  *      @sb: reference we are trying to grab
402  *
403  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
404  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
405  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
406  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
407  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
408  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
409  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
410  *
411  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
412  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
413  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
414  *      it's very much not a general-purpose interface.
415  */
416 bool trylock_super(struct super_block *sb)
417 {
418         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
419                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
420                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
421                         return true;
422                 up_read(&sb->s_umount);
423         }
424
425         return false;
426 }
427
428 /**
429  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
430  *      @sb: superblock to kill
431  *
432  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
433  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
434  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
435  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
436  *      taken care of and do not need specific handling.
437  *
438  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
439  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
440  *      change the attachments of dentries to inodes.
441  */
442 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
443 {
444         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
445
446         if (sb->s_root) {
447                 shrink_dcache_for_umount(sb);
448                 sync_filesystem(sb);
449                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
450
451                 cgroup_writeback_umount();
452
453                 /* evict all inodes with zero refcount */
454                 evict_inodes(sb);
455                 /* only nonzero refcount inodes can have marks */
456                 fsnotify_sb_delete(sb);
457                 security_sb_delete(sb);
458
459                 if (sb->s_dio_done_wq) {
460                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
461                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
462                 }
463
464                 if (sop->put_super)
465                         sop->put_super(sb);
466
467                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
468                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
469                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
470                            sb->s_id);
471                 }
472         }
473         spin_lock(&sb_lock);
474         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
475         hlist_del_init(&sb->s_instances);
476         spin_unlock(&sb_lock);
477         up_write(&sb->s_umount);
478         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
479                 if (sb->s_iflags & SB_I_PERSB_BDI)
480                         bdi_unregister(sb->s_bdi);
481                 bdi_put(sb->s_bdi);
482                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
483         }
484 }
485
486 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
487
488 bool mount_capable(struct fs_context *fc)
489 {
490         if (!(fc->fs_type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT))
491                 return capable(CAP_SYS_ADMIN);
492         else
493                 return ns_capable(fc->user_ns, CAP_SYS_ADMIN);
494 }
495
496 /**
497  * sget_fc - Find or create a superblock
498  * @fc: Filesystem context.
499  * @test: Comparison callback
500  * @set: Setup callback
501  *
502  * Find or create a superblock using the parameters stored in the filesystem
503  * context and the two callback functions.
504  *
505  * If an extant superblock is matched, then that will be returned with an
506  * elevated reference count that the caller must transfer or discard.
507  *
508  * If no match is made, a new superblock will be allocated and basic
509  * initialisation will be performed (s_type, s_fs_info and s_id will be set and
510  * the set() callback will be invoked), the superblock will be published and it
511  * will be returned in a partially constructed state with SB_BORN and SB_ACTIVE
512  * as yet unset.
513  */
514 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
515                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
516                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *))
517 {
518         struct super_block *s = NULL;
519         struct super_block *old;
520         struct user_namespace *user_ns = fc->global ? &init_user_ns : fc->user_ns;
521         int err;
522
523 retry:
524         spin_lock(&sb_lock);
525         if (test) {
526                 hlist_for_each_entry(old, &fc->fs_type->fs_supers, s_instances) {
527                         if (test(old, fc))
528                                 goto share_extant_sb;
529                 }
530         }
531         if (!s) {
532                 spin_unlock(&sb_lock);
533                 s = alloc_super(fc->fs_type, fc->sb_flags, user_ns);
534                 if (!s)
535                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
536                 goto retry;
537         }
538
539         s->s_fs_info = fc->s_fs_info;
540         err = set(s, fc);
541         if (err) {
542                 s->s_fs_info = NULL;
543                 spin_unlock(&sb_lock);
544                 destroy_unused_super(s);
545                 return ERR_PTR(err);
546         }
547         fc->s_fs_info = NULL;
548         s->s_type = fc->fs_type;
549         s->s_iflags |= fc->s_iflags;
550         strlcpy(s->s_id, s->s_type->name, sizeof(s->s_id));
551         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
552         hlist_add_head(&s->s_instances, &s->s_type->fs_supers);
553         spin_unlock(&sb_lock);
554         get_filesystem(s->s_type);
555         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
556         return s;
557
558 share_extant_sb:
559         if (user_ns != old->s_user_ns) {
560                 spin_unlock(&sb_lock);
561                 destroy_unused_super(s);
562                 return ERR_PTR(-EBUSY);
563         }
564         if (!grab_super(old))
565                 goto retry;
566         destroy_unused_super(s);
567         return old;
568 }
569 EXPORT_SYMBOL(sget_fc);
570
571 /**
572  *      sget    -       find or create a superblock
573  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
574  *      @test:    comparison callback
575  *      @set:     setup callback
576  *      @flags:   mount flags
577  *      @data:    argument to each of them
578  */
579 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
580                         int (*test)(struct super_block *,void *),
581                         int (*set)(struct super_block *,void *),
582                         int flags,
583                         void *data)
584 {
585         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
586         struct super_block *s = NULL;
587         struct super_block *old;
588         int err;
589
590         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
591          * mount through to here so always use &init_user_ns
592          * until that changes.
593          */
594         if (flags & SB_SUBMOUNT)
595                 user_ns = &init_user_ns;
596
597 retry:
598         spin_lock(&sb_lock);
599         if (test) {
600                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
601                         if (!test(old, data))
602                                 continue;
603                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
604                                 spin_unlock(&sb_lock);
605                                 destroy_unused_super(s);
606                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
607                         }
608                         if (!grab_super(old))
609                                 goto retry;
610                         destroy_unused_super(s);
611                         return old;
612                 }
613         }
614         if (!s) {
615                 spin_unlock(&sb_lock);
616                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
617                 if (!s)
618                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
619                 goto retry;
620         }
621
622         err = set(s, data);
623         if (err) {
624                 spin_unlock(&sb_lock);
625                 destroy_unused_super(s);
626                 return ERR_PTR(err);
627         }
628         s->s_type = type;
629         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
630         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
631         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
632         spin_unlock(&sb_lock);
633         get_filesystem(type);
634         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
635         return s;
636 }
637 EXPORT_SYMBOL(sget);
638
639 void drop_super(struct super_block *sb)
640 {
641         up_read(&sb->s_umount);
642         put_super(sb);
643 }
644
645 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
646
647 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
648 {
649         up_write(&sb->s_umount);
650         put_super(sb);
651 }
652 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
653
654 static void __iterate_supers(void (*f)(struct super_block *))
655 {
656         struct super_block *sb, *p = NULL;
657
658         spin_lock(&sb_lock);
659         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
660                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
661                         continue;
662                 sb->s_count++;
663                 spin_unlock(&sb_lock);
664
665                 f(sb);
666
667                 spin_lock(&sb_lock);
668                 if (p)
669                         __put_super(p);
670                 p = sb;
671         }
672         if (p)
673                 __put_super(p);
674         spin_unlock(&sb_lock);
675 }
676 /**
677  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
678  *      @f: function to call
679  *      @arg: argument to pass to it
680  *
681  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
682  *      locked superblock and given argument.
683  */
684 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
685 {
686         struct super_block *sb, *p = NULL;
687
688         spin_lock(&sb_lock);
689         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
690                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
691                         continue;
692                 sb->s_count++;
693                 spin_unlock(&sb_lock);
694
695                 down_read(&sb->s_umount);
696                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
697                         f(sb, arg);
698                 up_read(&sb->s_umount);
699
700                 spin_lock(&sb_lock);
701                 if (p)
702                         __put_super(p);
703                 p = sb;
704         }
705         if (p)
706                 __put_super(p);
707         spin_unlock(&sb_lock);
708 }
709
710 /**
711  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
712  *      @type: fs type
713  *      @f: function to call
714  *      @arg: argument to pass to it
715  *
716  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
717  *      locked superblock and given argument.
718  */
719 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
720         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
721 {
722         struct super_block *sb, *p = NULL;
723
724         spin_lock(&sb_lock);
725         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
726                 sb->s_count++;
727                 spin_unlock(&sb_lock);
728
729                 down_read(&sb->s_umount);
730                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
731                         f(sb, arg);
732                 up_read(&sb->s_umount);
733
734                 spin_lock(&sb_lock);
735                 if (p)
736                         __put_super(p);
737                 p = sb;
738         }
739         if (p)
740                 __put_super(p);
741         spin_unlock(&sb_lock);
742 }
743
744 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
745
746 /**
747  * get_super - get the superblock of a device
748  * @bdev: device to get the superblock for
749  *
750  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
751  * mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
752  */
753 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
754 {
755         struct super_block *sb;
756
757         if (!bdev)
758                 return NULL;
759
760         spin_lock(&sb_lock);
761 rescan:
762         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
763                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
764                         continue;
765                 if (sb->s_bdev == bdev) {
766                         sb->s_count++;
767                         spin_unlock(&sb_lock);
768                         down_read(&sb->s_umount);
769                         /* still alive? */
770                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
771                                 return sb;
772                         up_read(&sb->s_umount);
773                         /* nope, got unmounted */
774                         spin_lock(&sb_lock);
775                         __put_super(sb);
776                         goto rescan;
777                 }
778         }
779         spin_unlock(&sb_lock);
780         return NULL;
781 }
782
783 /**
784  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
785  * @bdev: device to get the superblock for
786  *
787  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
788  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
789  * reference or %NULL if none was found.
790  */
791 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
792 {
793         struct super_block *sb;
794
795         if (!bdev)
796                 return NULL;
797
798 restart:
799         spin_lock(&sb_lock);
800         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
801                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
802                         continue;
803                 if (sb->s_bdev == bdev) {
804                         if (!grab_super(sb))
805                                 goto restart;
806                         up_write(&sb->s_umount);
807                         return sb;
808                 }
809         }
810         spin_unlock(&sb_lock);
811         return NULL;
812 }
813
814 struct super_block *user_get_super(dev_t dev, bool excl)
815 {
816         struct super_block *sb;
817
818         spin_lock(&sb_lock);
819 rescan:
820         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
821                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
822                         continue;
823                 if (sb->s_dev ==  dev) {
824                         sb->s_count++;
825                         spin_unlock(&sb_lock);
826                         if (excl)
827                                 down_write(&sb->s_umount);
828                         else
829                                 down_read(&sb->s_umount);
830                         /* still alive? */
831                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
832                                 return sb;
833                         if (excl)
834                                 up_write(&sb->s_umount);
835                         else
836                                 up_read(&sb->s_umount);
837                         /* nope, got unmounted */
838                         spin_lock(&sb_lock);
839                         __put_super(sb);
840                         goto rescan;
841                 }
842         }
843         spin_unlock(&sb_lock);
844         return NULL;
845 }
846
847 /**
848  * reconfigure_super - asks filesystem to change superblock parameters
849  * @fc: The superblock and configuration
850  *
851  * Alters the configuration parameters of a live superblock.
852  */
853 int reconfigure_super(struct fs_context *fc)
854 {
855         struct super_block *sb = fc->root->d_sb;
856         int retval;
857         bool remount_ro = false;
858         bool force = fc->sb_flags & SB_FORCE;
859
860         if (fc->sb_flags_mask & ~MS_RMT_MASK)
861                 return -EINVAL;
862         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
863                 return -EBUSY;
864
865         retval = security_sb_remount(sb, fc->security);
866         if (retval)
867                 return retval;
868
869         if (fc->sb_flags_mask & SB_RDONLY) {
870 #ifdef CONFIG_BLOCK
871                 if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && sb->s_bdev &&
872                     bdev_read_only(sb->s_bdev))
873                         return -EACCES;
874 #endif
875
876                 remount_ro = (fc->sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
877         }
878
879         if (remount_ro) {
880                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
881                         up_write(&sb->s_umount);
882                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
883                         down_write(&sb->s_umount);
884                         if (!sb->s_root)
885                                 return 0;
886                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
887                                 return -EBUSY;
888                         remount_ro = !sb_rdonly(sb);
889                 }
890         }
891         shrink_dcache_sb(sb);
892
893         /* If we are reconfiguring to RDONLY and current sb is read/write,
894          * make sure there are no files open for writing.
895          */
896         if (remount_ro) {
897                 if (force) {
898                         sb->s_readonly_remount = 1;
899                         smp_wmb();
900                 } else {
901                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
902                         if (retval)
903                                 return retval;
904                 }
905         }
906
907         if (fc->ops->reconfigure) {
908                 retval = fc->ops->reconfigure(fc);
909                 if (retval) {
910                         if (!force)
911                                 goto cancel_readonly;
912                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
913                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
914                              sb->s_type->name, retval);
915                 }
916         }
917
918         WRITE_ONCE(sb->s_flags, ((sb->s_flags & ~fc->sb_flags_mask) |
919                                  (fc->sb_flags & fc->sb_flags_mask)));
920         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
921         smp_wmb();
922         sb->s_readonly_remount = 0;
923
924         /*
925          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
926          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
927          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
928          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
929          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
930          * effort at coherency.
931          */
932         if (remount_ro && sb->s_bdev)
933                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
934         return 0;
935
936 cancel_readonly:
937         sb->s_readonly_remount = 0;
938         return retval;
939 }
940
941 static void do_emergency_remount_callback(struct super_block *sb)
942 {
943         down_write(&sb->s_umount);
944         if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
945             !sb_rdonly(sb)) {
946                 struct fs_context *fc;
947
948                 fc = fs_context_for_reconfigure(sb->s_root,
949                                         SB_RDONLY | SB_FORCE, SB_RDONLY);
950                 if (!IS_ERR(fc)) {
951                         if (parse_monolithic_mount_data(fc, NULL) == 0)
952                                 (void)reconfigure_super(fc);
953                         put_fs_context(fc);
954                 }
955         }
956         up_write(&sb->s_umount);
957 }
958
959 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
960 {
961         __iterate_supers(do_emergency_remount_callback);
962         kfree(work);
963         printk("Emergency Remount complete\n");
964 }
965
966 void emergency_remount(void)
967 {
968         struct work_struct *work;
969
970         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
971         if (work) {
972                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
973                 schedule_work(work);
974         }
975 }
976
977 static void do_thaw_all_callback(struct super_block *sb)
978 {
979         down_write(&sb->s_umount);
980         if (sb->s_root && sb->s_flags & SB_BORN) {
981                 emergency_thaw_bdev(sb);
982                 thaw_super_locked(sb);
983         } else {
984                 up_write(&sb->s_umount);
985         }
986 }
987
988 static void do_thaw_all(struct work_struct *work)
989 {
990         __iterate_supers(do_thaw_all_callback);
991         kfree(work);
992         printk(KERN_WARNING "Emergency Thaw complete\n");
993 }
994
995 /**
996  * emergency_thaw_all -- forcibly thaw every frozen filesystem
997  *
998  * Used for emergency unfreeze of all filesystems via SysRq
999  */
1000 void emergency_thaw_all(void)
1001 {
1002         struct work_struct *work;
1003
1004         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1005         if (work) {
1006                 INIT_WORK(work, do_thaw_all);
1007                 schedule_work(work);
1008         }
1009 }
1010
1011 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
1012
1013 /**
1014  * get_anon_bdev - Allocate a block device for filesystems which don't have one.
1015  * @p: Pointer to a dev_t.
1016  *
1017  * Filesystems which don't use real block devices can call this function
1018  * to allocate a virtual block device.
1019  *
1020  * Context: Any context.  Frequently called while holding sb_lock.
1021  * Return: 0 on success, -EMFILE if there are no anonymous bdevs left
1022  * or -ENOMEM if memory allocation failed.
1023  */
1024 int get_anon_bdev(dev_t *p)
1025 {
1026         int dev;
1027
1028         /*
1029          * Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
1030          * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
1031          */
1032         dev = ida_alloc_range(&unnamed_dev_ida, 1, (1 << MINORBITS) - 1,
1033                         GFP_ATOMIC);
1034         if (dev == -ENOSPC)
1035                 dev = -EMFILE;
1036         if (dev < 0)
1037                 return dev;
1038
1039         *p = MKDEV(0, dev);
1040         return 0;
1041 }
1042 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
1043
1044 void free_anon_bdev(dev_t dev)
1045 {
1046         ida_free(&unnamed_dev_ida, MINOR(dev));
1047 }
1048 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
1049
1050 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
1051 {
1052         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1055
1056 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1057 {
1058         dev_t dev = sb->s_dev;
1059         generic_shutdown_super(sb);
1060         free_anon_bdev(dev);
1061 }
1062 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1063
1064 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1065 {
1066         if (sb->s_root)
1067                 d_genocide(sb->s_root);
1068         kill_anon_super(sb);
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1071
1072 int set_anon_super_fc(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1073 {
1074         return set_anon_super(sb, NULL);
1075 }
1076 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super_fc);
1077
1078 static int test_keyed_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1079 {
1080         return sb->s_fs_info == fc->s_fs_info;
1081 }
1082
1083 static int test_single_super(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1084 {
1085         return 1;
1086 }
1087
1088 /**
1089  * vfs_get_super - Get a superblock with a search key set in s_fs_info.
1090  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1091  * @keying: How to distinguish superblocks
1092  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1093  *
1094  * Search for a superblock and create a new one if not found.  The search
1095  * criterion is controlled by @keying.  If the search fails, a new superblock
1096  * is created and @fill_super() is called to initialise it.
1097  *
1098  * @keying can take one of a number of values:
1099  *
1100  * (1) vfs_get_single_super - Only one superblock of this type may exist on the
1101  *     system.  This is typically used for special system filesystems.
1102  *
1103  * (2) vfs_get_keyed_super - Multiple superblocks may exist, but they must have
1104  *     distinct keys (where the key is in s_fs_info).  Searching for the same
1105  *     key again will turn up the superblock for that key.
1106  *
1107  * (3) vfs_get_independent_super - Multiple superblocks may exist and are
1108  *     unkeyed.  Each call will get a new superblock.
1109  *
1110  * A permissions check is made by sget_fc() unless we're getting a superblock
1111  * for a kernel-internal mount or a submount.
1112  */
1113 int vfs_get_super(struct fs_context *fc,
1114                   enum vfs_get_super_keying keying,
1115                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1116                                     struct fs_context *fc))
1117 {
1118         int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *);
1119         struct super_block *sb;
1120         int err;
1121
1122         switch (keying) {
1123         case vfs_get_single_super:
1124         case vfs_get_single_reconf_super:
1125                 test = test_single_super;
1126                 break;
1127         case vfs_get_keyed_super:
1128                 test = test_keyed_super;
1129                 break;
1130         case vfs_get_independent_super:
1131                 test = NULL;
1132                 break;
1133         default:
1134                 BUG();
1135         }
1136
1137         sb = sget_fc(fc, test, set_anon_super_fc);
1138         if (IS_ERR(sb))
1139                 return PTR_ERR(sb);
1140
1141         if (!sb->s_root) {
1142                 err = fill_super(sb, fc);
1143                 if (err)
1144                         goto error;
1145
1146                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1147                 fc->root = dget(sb->s_root);
1148         } else {
1149                 fc->root = dget(sb->s_root);
1150                 if (keying == vfs_get_single_reconf_super) {
1151                         err = reconfigure_super(fc);
1152                         if (err < 0) {
1153                                 dput(fc->root);
1154                                 fc->root = NULL;
1155                                 goto error;
1156                         }
1157                 }
1158         }
1159
1160         return 0;
1161
1162 error:
1163         deactivate_locked_super(sb);
1164         return err;
1165 }
1166 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_super);
1167
1168 int get_tree_nodev(struct fs_context *fc,
1169                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1170                                     struct fs_context *fc))
1171 {
1172         return vfs_get_super(fc, vfs_get_independent_super, fill_super);
1173 }
1174 EXPORT_SYMBOL(get_tree_nodev);
1175
1176 int get_tree_single(struct fs_context *fc,
1177                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1178                                     struct fs_context *fc))
1179 {
1180         return vfs_get_super(fc, vfs_get_single_super, fill_super);
1181 }
1182 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single);
1183
1184 int get_tree_single_reconf(struct fs_context *fc,
1185                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1186                                     struct fs_context *fc))
1187 {
1188         return vfs_get_super(fc, vfs_get_single_reconf_super, fill_super);
1189 }
1190 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single_reconf);
1191
1192 int get_tree_keyed(struct fs_context *fc,
1193                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1194                                     struct fs_context *fc),
1195                 void *key)
1196 {
1197         fc->s_fs_info = key;
1198         return vfs_get_super(fc, vfs_get_keyed_super, fill_super);
1199 }
1200 EXPORT_SYMBOL(get_tree_keyed);
1201
1202 #ifdef CONFIG_BLOCK
1203
1204 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1205 {
1206         s->s_bdev = data;
1207         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1208         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_disk->bdi);
1209
1210         if (blk_queue_stable_writes(s->s_bdev->bd_disk->queue))
1211                 s->s_iflags |= SB_I_STABLE_WRITES;
1212         return 0;
1213 }
1214
1215 static int set_bdev_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1216 {
1217         return set_bdev_super(s, fc->sget_key);
1218 }
1219
1220 static int test_bdev_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1221 {
1222         return s->s_bdev == fc->sget_key;
1223 }
1224
1225 /**
1226  * get_tree_bdev - Get a superblock based on a single block device
1227  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1228  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1229  */
1230 int get_tree_bdev(struct fs_context *fc,
1231                 int (*fill_super)(struct super_block *,
1232                                   struct fs_context *))
1233 {
1234         struct block_device *bdev;
1235         struct super_block *s;
1236         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1237         int error = 0;
1238
1239         if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY))
1240                 mode |= FMODE_WRITE;
1241
1242         if (!fc->source)
1243                 return invalf(fc, "No source specified");
1244
1245         bdev = blkdev_get_by_path(fc->source, mode, fc->fs_type);
1246         if (IS_ERR(bdev)) {
1247                 errorf(fc, "%s: Can't open blockdev", fc->source);
1248                 return PTR_ERR(bdev);
1249         }
1250
1251         /* Once the superblock is inserted into the list by sget_fc(), s_umount
1252          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot while
1253          * we are mounting
1254          */
1255         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1256         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1257                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1258                 warnf(fc, "%pg: Can't mount, blockdev is frozen", bdev);
1259                 blkdev_put(bdev, mode);
1260                 return -EBUSY;
1261         }
1262
1263         fc->sb_flags |= SB_NOSEC;
1264         fc->sget_key = bdev;
1265         s = sget_fc(fc, test_bdev_super_fc, set_bdev_super_fc);
1266         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1267         if (IS_ERR(s)) {
1268                 blkdev_put(bdev, mode);
1269                 return PTR_ERR(s);
1270         }
1271
1272         if (s->s_root) {
1273                 /* Don't summarily change the RO/RW state. */
1274                 if ((fc->sb_flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1275                         warnf(fc, "%pg: Can't mount, would change RO state", bdev);
1276                         deactivate_locked_super(s);
1277                         blkdev_put(bdev, mode);
1278                         return -EBUSY;
1279                 }
1280
1281                 /*
1282                  * s_umount nests inside open_mutex during
1283                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1284                  * open_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1285                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1286                  * holding an active reference.
1287                  */
1288                 up_write(&s->s_umount);
1289                 blkdev_put(bdev, mode);
1290                 down_write(&s->s_umount);
1291         } else {
1292                 s->s_mode = mode;
1293                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1294                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1295                 error = fill_super(s, fc);
1296                 if (error) {
1297                         deactivate_locked_super(s);
1298                         return error;
1299                 }
1300
1301                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1302                 bdev->bd_super = s;
1303         }
1304
1305         BUG_ON(fc->root);
1306         fc->root = dget(s->s_root);
1307         return 0;
1308 }
1309 EXPORT_SYMBOL(get_tree_bdev);
1310
1311 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1312 {
1313         return (void *)s->s_bdev == data;
1314 }
1315
1316 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1317         int flags, const char *dev_name, void *data,
1318         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1319 {
1320         struct block_device *bdev;
1321         struct super_block *s;
1322         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1323         int error = 0;
1324
1325         if (!(flags & SB_RDONLY))
1326                 mode |= FMODE_WRITE;
1327
1328         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1329         if (IS_ERR(bdev))
1330                 return ERR_CAST(bdev);
1331
1332         /*
1333          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1334          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1335          * while we are mounting
1336          */
1337         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1338         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1339                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1340                 error = -EBUSY;
1341                 goto error_bdev;
1342         }
1343         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1344                  bdev);
1345         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1346         if (IS_ERR(s))
1347                 goto error_s;
1348
1349         if (s->s_root) {
1350                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1351                         deactivate_locked_super(s);
1352                         error = -EBUSY;
1353                         goto error_bdev;
1354                 }
1355
1356                 /*
1357                  * s_umount nests inside open_mutex during
1358                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1359                  * open_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1360                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1361                  * holding an active reference.
1362                  */
1363                 up_write(&s->s_umount);
1364                 blkdev_put(bdev, mode);
1365                 down_write(&s->s_umount);
1366         } else {
1367                 s->s_mode = mode;
1368                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1369                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1370                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1371                 if (error) {
1372                         deactivate_locked_super(s);
1373                         goto error;
1374                 }
1375
1376                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1377                 bdev->bd_super = s;
1378         }
1379
1380         return dget(s->s_root);
1381
1382 error_s:
1383         error = PTR_ERR(s);
1384 error_bdev:
1385         blkdev_put(bdev, mode);
1386 error:
1387         return ERR_PTR(error);
1388 }
1389 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1390
1391 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1392 {
1393         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1394         fmode_t mode = sb->s_mode;
1395
1396         bdev->bd_super = NULL;
1397         generic_shutdown_super(sb);
1398         sync_blockdev(bdev);
1399         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1400         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1401 }
1402
1403 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1404 #endif
1405
1406 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1407         int flags, void *data,
1408         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1409 {
1410         int error;
1411         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1412
1413         if (IS_ERR(s))
1414                 return ERR_CAST(s);
1415
1416         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1417         if (error) {
1418                 deactivate_locked_super(s);
1419                 return ERR_PTR(error);
1420         }
1421         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1422         return dget(s->s_root);
1423 }
1424 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1425
1426 static int reconfigure_single(struct super_block *s,
1427                               int flags, void *data)
1428 {
1429         struct fs_context *fc;
1430         int ret;
1431
1432         /* The caller really need to be passing fc down into mount_single(),
1433          * then a chunk of this can be removed.  [Bollocks -- AV]
1434          * Better yet, reconfiguration shouldn't happen, but rather the second
1435          * mount should be rejected if the parameters are not compatible.
1436          */
1437         fc = fs_context_for_reconfigure(s->s_root, flags, MS_RMT_MASK);
1438         if (IS_ERR(fc))
1439                 return PTR_ERR(fc);
1440
1441         ret = parse_monolithic_mount_data(fc, data);
1442         if (ret < 0)
1443                 goto out;
1444
1445         ret = reconfigure_super(fc);
1446 out:
1447         put_fs_context(fc);
1448         return ret;
1449 }
1450
1451 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1452 {
1453         return 1;
1454 }
1455
1456 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1457         int flags, void *data,
1458         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1459 {
1460         struct super_block *s;
1461         int error;
1462
1463         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1464         if (IS_ERR(s))
1465                 return ERR_CAST(s);
1466         if (!s->s_root) {
1467                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1468                 if (!error)
1469                         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1470         } else {
1471                 error = reconfigure_single(s, flags, data);
1472         }
1473         if (unlikely(error)) {
1474                 deactivate_locked_super(s);
1475                 return ERR_PTR(error);
1476         }
1477         return dget(s->s_root);
1478 }
1479 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1480
1481 /**
1482  * vfs_get_tree - Get the mountable root
1483  * @fc: The superblock configuration context.
1484  *
1485  * The filesystem is invoked to get or create a superblock which can then later
1486  * be used for mounting.  The filesystem places a pointer to the root to be
1487  * used for mounting in @fc->root.
1488  */
1489 int vfs_get_tree(struct fs_context *fc)
1490 {
1491         struct super_block *sb;
1492         int error;
1493
1494         if (fc->root)
1495                 return -EBUSY;
1496
1497         /* Get the mountable root in fc->root, with a ref on the root and a ref
1498          * on the superblock.
1499          */
1500         error = fc->ops->get_tree(fc);
1501         if (error < 0)
1502                 return error;
1503
1504         if (!fc->root) {
1505                 pr_err("Filesystem %s get_tree() didn't set fc->root\n",
1506                        fc->fs_type->name);
1507                 /* We don't know what the locking state of the superblock is -
1508                  * if there is a superblock.
1509                  */
1510                 BUG();
1511         }
1512
1513         sb = fc->root->d_sb;
1514         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1515
1516         /*
1517          * Write barrier is for super_cache_count(). We place it before setting
1518          * SB_BORN as the data dependency between the two functions is the
1519          * superblock structure contents that we just set up, not the SB_BORN
1520          * flag.
1521          */
1522         smp_wmb();
1523         sb->s_flags |= SB_BORN;
1524
1525         error = security_sb_set_mnt_opts(sb, fc->security, 0, NULL);
1526         if (unlikely(error)) {
1527                 fc_drop_locked(fc);
1528                 return error;
1529         }
1530
1531         /*
1532          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1533          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1534          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1535          * violate this rule.
1536          */
1537         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1538                 "negative value (%lld)\n", fc->fs_type->name, sb->s_maxbytes);
1539
1540         return 0;
1541 }
1542 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_tree);
1543
1544 /*
1545  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1546  * in generic_shutdown_super().
1547  */
1548 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1549 {
1550         struct backing_dev_info *bdi;
1551         int err;
1552         va_list args;
1553
1554         bdi = bdi_alloc(NUMA_NO_NODE);
1555         if (!bdi)
1556                 return -ENOMEM;
1557
1558         va_start(args, fmt);
1559         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1560         va_end(args);
1561         if (err) {
1562                 bdi_put(bdi);
1563                 return err;
1564         }
1565         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1566         sb->s_bdi = bdi;
1567         sb->s_iflags |= SB_I_PERSB_BDI;
1568
1569         return 0;
1570 }
1571 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1572
1573 /*
1574  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1575  * in generic_shutdown_super().
1576  */
1577 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1578 {
1579         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1580
1581         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1582                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1583 }
1584 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1585
1586 /**
1587  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1588  * @sb: the super for which we wait
1589  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1590  *
1591  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1592  * system.
1593  */
1594 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1595 {
1596         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1597 }
1598
1599 /*
1600  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1601  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1602  */
1603 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1604 {
1605         int level;
1606
1607         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1608                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1609 }
1610
1611 /*
1612  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1613  */
1614 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1615 {
1616         int level;
1617
1618         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1619                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1620 }
1621
1622 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1623 {
1624         int level;
1625
1626         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1627                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1628 }
1629
1630 /**
1631  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1632  * @sb: the super to lock
1633  *
1634  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1635  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1636  * -EBUSY.
1637  *
1638  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1639  *
1640  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1641  *
1642  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1643  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1644  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1645  *
1646  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1647  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1648  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1649  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1650  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1651  * sync is running).
1652  *
1653  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1654  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1655  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1656  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1657  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1658  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1659  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1660  *
1661  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1662  */
1663 int freeze_super(struct super_block *sb)
1664 {
1665         int ret;
1666
1667         atomic_inc(&sb->s_active);
1668         down_write(&sb->s_umount);
1669         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1670                 deactivate_locked_super(sb);
1671                 return -EBUSY;
1672         }
1673
1674         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1675                 up_write(&sb->s_umount);
1676                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1677         }
1678
1679         if (sb_rdonly(sb)) {
1680                 /* Nothing to do really... */
1681                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1682                 up_write(&sb->s_umount);
1683                 return 0;
1684         }
1685
1686         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1687         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1688         up_write(&sb->s_umount);
1689         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1690         down_write(&sb->s_umount);
1691
1692         /* Now we go and block page faults... */
1693         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1694         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1695
1696         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1697         sync_filesystem(sb);
1698
1699         /* Now wait for internal filesystem counter */
1700         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1701         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1702
1703         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1704                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1705                 if (ret) {
1706                         printk(KERN_ERR
1707                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1708                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1709                         sb_freeze_unlock(sb);
1710                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1711                         deactivate_locked_super(sb);
1712                         return ret;
1713                 }
1714         }
1715         /*
1716          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1717          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1718          */
1719         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1720         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1721         up_write(&sb->s_umount);
1722         return 0;
1723 }
1724 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1725
1726 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb)
1727 {
1728         int error;
1729
1730         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1731                 up_write(&sb->s_umount);
1732                 return -EINVAL;
1733         }
1734
1735         if (sb_rdonly(sb)) {
1736                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1737                 goto out;
1738         }
1739
1740         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1741
1742         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1743                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1744                 if (error) {
1745                         printk(KERN_ERR
1746                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1747                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1748                         up_write(&sb->s_umount);
1749                         return error;
1750                 }
1751         }
1752
1753         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1754         sb_freeze_unlock(sb);
1755 out:
1756         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1757         deactivate_locked_super(sb);
1758         return 0;
1759 }
1760
1761 /**
1762  * thaw_super -- unlock filesystem
1763  * @sb: the super to thaw
1764  *
1765  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1766  */
1767 int thaw_super(struct super_block *sb)
1768 {
1769         down_write(&sb->s_umount);
1770         return thaw_super_locked(sb);
1771 }
1772 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);