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