Merge tag 'for-v3.13/clock-fixes-a' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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 static int init_sb_writers(struct super_block *s, struct file_system_type *type)
133 {
134         int err;
135         int i;
136
137         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
138                 err = percpu_counter_init(&s->s_writers.counter[i], 0);
139                 if (err < 0)
140                         goto err_out;
141                 lockdep_init_map(&s->s_writers.lock_map[i], sb_writers_name[i],
142                                  &type->s_writers_key[i], 0);
143         }
144         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait);
145         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
146         return 0;
147 err_out:
148         while (--i >= 0)
149                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
150         return err;
151 }
152
153 static void destroy_sb_writers(struct super_block *s)
154 {
155         int i;
156
157         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
158                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
159 }
160
161 /**
162  *      alloc_super     -       create new superblock
163  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
164  *      @flags: the mount flags
165  *
166  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
167  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
168  */
169 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
170 {
171         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
172         static const struct super_operations default_op;
173
174         if (s) {
175                 if (security_sb_alloc(s))
176                         goto out_free_sb;
177
178 #ifdef CONFIG_SMP
179                 s->s_files = alloc_percpu(struct list_head);
180                 if (!s->s_files)
181                         goto err_out;
182                 else {
183                         int i;
184
185                         for_each_possible_cpu(i)
186                                 INIT_LIST_HEAD(per_cpu_ptr(s->s_files, i));
187                 }
188 #else
189                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_files);
190 #endif
191                 if (init_sb_writers(s, type))
192                         goto err_out;
193                 s->s_flags = flags;
194                 s->s_bdi = &default_backing_dev_info;
195                 INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
196                 INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
197                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
198
199                 if (list_lru_init(&s->s_dentry_lru))
200                         goto err_out;
201                 if (list_lru_init(&s->s_inode_lru))
202                         goto err_out_dentry_lru;
203
204                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
205                 init_rwsem(&s->s_umount);
206                 lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
207                 /*
208                  * sget() can have s_umount recursion.
209                  *
210                  * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
211                  * one (this one), and tries again to find a suitable old
212                  * one.
213                  *
214                  * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
215                  * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
216                  * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
217                  * risk of deadlocks.
218                  *
219                  * Annotate this by putting this lock in a different
220                  * subclass.
221                  */
222                 down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
223                 s->s_count = 1;
224                 atomic_set(&s->s_active, 1);
225                 mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
226                 lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
227                 mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
228                 mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
229                 init_rwsem(&s->s_dquot.dqptr_sem);
230                 s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
231                 s->s_op = &default_op;
232                 s->s_time_gran = 1000000000;
233                 s->cleancache_poolid = -1;
234
235                 s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
236                 s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
237                 s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
238                 s->s_shrink.batch = 1024;
239                 s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
240         }
241 out:
242         return s;
243
244 err_out_dentry_lru:
245         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
246 err_out:
247         security_sb_free(s);
248 #ifdef CONFIG_SMP
249         if (s->s_files)
250                 free_percpu(s->s_files);
251 #endif
252         destroy_sb_writers(s);
253 out_free_sb:
254         kfree(s);
255         s = NULL;
256         goto out;
257 }
258
259 /**
260  *      destroy_super   -       frees a superblock
261  *      @s: superblock to free
262  *
263  *      Frees a superblock.
264  */
265 static inline void destroy_super(struct super_block *s)
266 {
267         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
268         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
269 #ifdef CONFIG_SMP
270         free_percpu(s->s_files);
271 #endif
272         destroy_sb_writers(s);
273         security_sb_free(s);
274         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
275         kfree(s->s_subtype);
276         kfree(s->s_options);
277         kfree(s);
278 }
279
280 /* Superblock refcounting  */
281
282 /*
283  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
284  */
285 static void __put_super(struct super_block *sb)
286 {
287         if (!--sb->s_count) {
288                 list_del_init(&sb->s_list);
289                 destroy_super(sb);
290         }
291 }
292
293 /**
294  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
295  *      @sb: superblock in question
296  *
297  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
298  *      references left.
299  */
300 static void put_super(struct super_block *sb)
301 {
302         spin_lock(&sb_lock);
303         __put_super(sb);
304         spin_unlock(&sb_lock);
305 }
306
307
308 /**
309  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
310  *      @s: superblock to deactivate
311  *
312  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
313  *      one if there is no other active references left.  In that case we
314  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
315  *      had just acquired.
316  *
317  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
318  */
319 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
320 {
321         struct file_system_type *fs = s->s_type;
322         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
323                 cleancache_invalidate_fs(s);
324                 fs->kill_sb(s);
325
326                 /* caches are now gone, we can safely kill the shrinker now */
327                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
328
329                 put_filesystem(fs);
330                 put_super(s);
331         } else {
332                 up_write(&s->s_umount);
333         }
334 }
335
336 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
337
338 /**
339  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
340  *      @s: superblock to deactivate
341  *
342  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
343  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
344  *      lock will be acquired prior to that.
345  */
346 void deactivate_super(struct super_block *s)
347 {
348         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
349                 down_write(&s->s_umount);
350                 deactivate_locked_super(s);
351         }
352 }
353
354 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
355
356 /**
357  *      grab_super - acquire an active reference
358  *      @s: reference we are trying to make active
359  *
360  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
361  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
362  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
363  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
364  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
365  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
366  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
367  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
368  */
369 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
370 {
371         s->s_count++;
372         spin_unlock(&sb_lock);
373         down_write(&s->s_umount);
374         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
375                 put_super(s);
376                 return 1;
377         }
378         up_write(&s->s_umount);
379         put_super(s);
380         return 0;
381 }
382
383 /*
384  *      grab_super_passive - acquire a passive reference
385  *      @sb: reference we are trying to grab
386  *
387  *      Tries to acquire a passive reference. This is used in places where we
388  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
389  *      superblock does not go away while we are working on it. It returns
390  *      false if a reference was not gained, and returns true with the s_umount
391  *      lock held in read mode if a reference is gained. On successful return,
392  *      the caller must drop the s_umount lock and the passive reference when
393  *      done.
394  */
395 bool grab_super_passive(struct super_block *sb)
396 {
397         spin_lock(&sb_lock);
398         if (hlist_unhashed(&sb->s_instances)) {
399                 spin_unlock(&sb_lock);
400                 return false;
401         }
402
403         sb->s_count++;
404         spin_unlock(&sb_lock);
405
406         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
407                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
408                         return true;
409                 up_read(&sb->s_umount);
410         }
411
412         put_super(sb);
413         return false;
414 }
415
416 /**
417  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
418  *      @sb: superblock to kill
419  *
420  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
421  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
422  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
423  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
424  *      taken care of and do not need specific handling.
425  *
426  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
427  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
428  *      change the attachments of dentries to inodes.
429  */
430 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
431 {
432         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
433
434         if (sb->s_root) {
435                 shrink_dcache_for_umount(sb);
436                 sync_filesystem(sb);
437                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
438
439                 fsnotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
440
441                 evict_inodes(sb);
442
443                 if (sb->s_dio_done_wq) {
444                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
445                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
446                 }
447
448                 if (sop->put_super)
449                         sop->put_super(sb);
450
451                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
452                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
453                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
454                            sb->s_id);
455                 }
456         }
457         spin_lock(&sb_lock);
458         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
459         hlist_del_init(&sb->s_instances);
460         spin_unlock(&sb_lock);
461         up_write(&sb->s_umount);
462 }
463
464 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
465
466 /**
467  *      sget    -       find or create a superblock
468  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
469  *      @test:  comparison callback
470  *      @set:   setup callback
471  *      @flags: mount flags
472  *      @data:  argument to each of them
473  */
474 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
475                         int (*test)(struct super_block *,void *),
476                         int (*set)(struct super_block *,void *),
477                         int flags,
478                         void *data)
479 {
480         struct super_block *s = NULL;
481         struct super_block *old;
482         int err;
483
484 retry:
485         spin_lock(&sb_lock);
486         if (test) {
487                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
488                         if (!test(old, data))
489                                 continue;
490                         if (!grab_super(old))
491                                 goto retry;
492                         if (s) {
493                                 up_write(&s->s_umount);
494                                 destroy_super(s);
495                                 s = NULL;
496                         }
497                         return old;
498                 }
499         }
500         if (!s) {
501                 spin_unlock(&sb_lock);
502                 s = alloc_super(type, flags);
503                 if (!s)
504                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
505                 goto retry;
506         }
507                 
508         err = set(s, data);
509         if (err) {
510                 spin_unlock(&sb_lock);
511                 up_write(&s->s_umount);
512                 destroy_super(s);
513                 return ERR_PTR(err);
514         }
515         s->s_type = type;
516         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
517         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
518         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
519         spin_unlock(&sb_lock);
520         get_filesystem(type);
521         register_shrinker(&s->s_shrink);
522         return s;
523 }
524
525 EXPORT_SYMBOL(sget);
526
527 void drop_super(struct super_block *sb)
528 {
529         up_read(&sb->s_umount);
530         put_super(sb);
531 }
532
533 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
534
535 /**
536  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
537  *      @f: function to call
538  *      @arg: argument to pass to it
539  *
540  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
541  *      locked superblock and given argument.
542  */
543 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
544 {
545         struct super_block *sb, *p = NULL;
546
547         spin_lock(&sb_lock);
548         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
549                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
550                         continue;
551                 sb->s_count++;
552                 spin_unlock(&sb_lock);
553
554                 down_read(&sb->s_umount);
555                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
556                         f(sb, arg);
557                 up_read(&sb->s_umount);
558
559                 spin_lock(&sb_lock);
560                 if (p)
561                         __put_super(p);
562                 p = sb;
563         }
564         if (p)
565                 __put_super(p);
566         spin_unlock(&sb_lock);
567 }
568
569 /**
570  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
571  *      @type: fs type
572  *      @f: function to call
573  *      @arg: argument to pass to it
574  *
575  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
576  *      locked superblock and given argument.
577  */
578 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
579         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
580 {
581         struct super_block *sb, *p = NULL;
582
583         spin_lock(&sb_lock);
584         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
585                 sb->s_count++;
586                 spin_unlock(&sb_lock);
587
588                 down_read(&sb->s_umount);
589                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
590                         f(sb, arg);
591                 up_read(&sb->s_umount);
592
593                 spin_lock(&sb_lock);
594                 if (p)
595                         __put_super(p);
596                 p = sb;
597         }
598         if (p)
599                 __put_super(p);
600         spin_unlock(&sb_lock);
601 }
602
603 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
604
605 /**
606  *      get_super - get the superblock of a device
607  *      @bdev: device to get the superblock for
608  *      
609  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
610  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
611  */
612
613 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
614 {
615         struct super_block *sb;
616
617         if (!bdev)
618                 return NULL;
619
620         spin_lock(&sb_lock);
621 rescan:
622         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
623                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
624                         continue;
625                 if (sb->s_bdev == bdev) {
626                         sb->s_count++;
627                         spin_unlock(&sb_lock);
628                         down_read(&sb->s_umount);
629                         /* still alive? */
630                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
631                                 return sb;
632                         up_read(&sb->s_umount);
633                         /* nope, got unmounted */
634                         spin_lock(&sb_lock);
635                         __put_super(sb);
636                         goto rescan;
637                 }
638         }
639         spin_unlock(&sb_lock);
640         return NULL;
641 }
642
643 EXPORT_SYMBOL(get_super);
644
645 /**
646  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
647  *      @bdev: device to get the superblock for
648  *
649  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
650  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
651  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
652  *      is found.
653  */
654 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
655 {
656         while (1) {
657                 struct super_block *s = get_super(bdev);
658                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
659                         return s;
660                 up_read(&s->s_umount);
661                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
662                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
663                 put_super(s);
664         }
665 }
666 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
667
668 /**
669  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
670  * @bdev: device to get the superblock for
671  *
672  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
673  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
674  * reference or %NULL if none was found.
675  */
676 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
677 {
678         struct super_block *sb;
679
680         if (!bdev)
681                 return NULL;
682
683 restart:
684         spin_lock(&sb_lock);
685         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
686                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
687                         continue;
688                 if (sb->s_bdev == bdev) {
689                         if (!grab_super(sb))
690                                 goto restart;
691                         up_write(&sb->s_umount);
692                         return sb;
693                 }
694         }
695         spin_unlock(&sb_lock);
696         return NULL;
697 }
698  
699 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
700 {
701         struct super_block *sb;
702
703         spin_lock(&sb_lock);
704 rescan:
705         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
706                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
707                         continue;
708                 if (sb->s_dev ==  dev) {
709                         sb->s_count++;
710                         spin_unlock(&sb_lock);
711                         down_read(&sb->s_umount);
712                         /* still alive? */
713                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
714                                 return sb;
715                         up_read(&sb->s_umount);
716                         /* nope, got unmounted */
717                         spin_lock(&sb_lock);
718                         __put_super(sb);
719                         goto rescan;
720                 }
721         }
722         spin_unlock(&sb_lock);
723         return NULL;
724 }
725
726 /**
727  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
728  *      @sb:    superblock in question
729  *      @flags: numeric part of options
730  *      @data:  the rest of options
731  *      @force: whether or not to force the change
732  *
733  *      Alters the mount options of a mounted file system.
734  */
735 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
736 {
737         int retval;
738         int remount_ro;
739
740         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
741                 return -EBUSY;
742
743 #ifdef CONFIG_BLOCK
744         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
745                 return -EACCES;
746 #endif
747
748         if (flags & MS_RDONLY)
749                 acct_auto_close(sb);
750         shrink_dcache_sb(sb);
751         sync_filesystem(sb);
752
753         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
754
755         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
756            make sure there are no rw files opened */
757         if (remount_ro) {
758                 if (force) {
759                         mark_files_ro(sb);
760                 } else {
761                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
762                         if (retval)
763                                 return retval;
764                 }
765         }
766
767         if (sb->s_op->remount_fs) {
768                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
769                 if (retval) {
770                         if (!force)
771                                 goto cancel_readonly;
772                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
773                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
774                              sb->s_type->name, retval);
775                 }
776         }
777         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
778         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
779         smp_wmb();
780         sb->s_readonly_remount = 0;
781
782         /*
783          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
784          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
785          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
786          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
787          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
788          * effort at coherency.
789          */
790         if (remount_ro && sb->s_bdev)
791                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
792         return 0;
793
794 cancel_readonly:
795         sb->s_readonly_remount = 0;
796         return retval;
797 }
798
799 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
800 {
801         struct super_block *sb, *p = NULL;
802
803         spin_lock(&sb_lock);
804         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
805                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
806                         continue;
807                 sb->s_count++;
808                 spin_unlock(&sb_lock);
809                 down_write(&sb->s_umount);
810                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
811                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
812                         /*
813                          * What lock protects sb->s_flags??
814                          */
815                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
816                 }
817                 up_write(&sb->s_umount);
818                 spin_lock(&sb_lock);
819                 if (p)
820                         __put_super(p);
821                 p = sb;
822         }
823         if (p)
824                 __put_super(p);
825         spin_unlock(&sb_lock);
826         kfree(work);
827         printk("Emergency Remount complete\n");
828 }
829
830 void emergency_remount(void)
831 {
832         struct work_struct *work;
833
834         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
835         if (work) {
836                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
837                 schedule_work(work);
838         }
839 }
840
841 /*
842  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
843  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
844  */
845
846 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
847 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
848 static int unnamed_dev_start = 0; /* don't bother trying below it */
849
850 int get_anon_bdev(dev_t *p)
851 {
852         int dev;
853         int error;
854
855  retry:
856         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
857                 return -ENOMEM;
858         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
859         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
860         if (!error)
861                 unnamed_dev_start = dev + 1;
862         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
863         if (error == -EAGAIN)
864                 /* We raced and lost with another CPU. */
865                 goto retry;
866         else if (error)
867                 return -EAGAIN;
868
869         if (dev == (1 << MINORBITS)) {
870                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
871                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
872                 if (unnamed_dev_start > dev)
873                         unnamed_dev_start = dev;
874                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
875                 return -EMFILE;
876         }
877         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
878         return 0;
879 }
880 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
881
882 void free_anon_bdev(dev_t dev)
883 {
884         int slot = MINOR(dev);
885         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
886         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
887         if (slot < unnamed_dev_start)
888                 unnamed_dev_start = slot;
889         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
890 }
891 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
892
893 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
894 {
895         int error = get_anon_bdev(&s->s_dev);
896         if (!error)
897                 s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
898         return error;
899 }
900
901 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
902
903 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
904 {
905         dev_t dev = sb->s_dev;
906         generic_shutdown_super(sb);
907         free_anon_bdev(dev);
908 }
909
910 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
911
912 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
913 {
914         if (sb->s_root)
915                 d_genocide(sb->s_root);
916         kill_anon_super(sb);
917 }
918
919 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
920
921 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
922 {
923         return sb->s_fs_info == data;
924 }
925
926 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
927 {
928         sb->s_fs_info = data;
929         return set_anon_super(sb, NULL);
930 }
931
932 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
933         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
934 {
935         struct super_block *sb;
936
937         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
938         if (IS_ERR(sb))
939                 return ERR_CAST(sb);
940
941         if (!sb->s_root) {
942                 int err;
943                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
944                 if (err) {
945                         deactivate_locked_super(sb);
946                         return ERR_PTR(err);
947                 }
948
949                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
950         }
951
952         return dget(sb->s_root);
953 }
954
955 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
956
957 #ifdef CONFIG_BLOCK
958 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
959 {
960         s->s_bdev = data;
961         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
962
963         /*
964          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
965          * overwrite this in ->fill_super()
966          */
967         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
968         return 0;
969 }
970
971 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
972 {
973         return (void *)s->s_bdev == data;
974 }
975
976 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
977         int flags, const char *dev_name, void *data,
978         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
979 {
980         struct block_device *bdev;
981         struct super_block *s;
982         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
983         int error = 0;
984
985         if (!(flags & MS_RDONLY))
986                 mode |= FMODE_WRITE;
987
988         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
989         if (IS_ERR(bdev))
990                 return ERR_CAST(bdev);
991
992         /*
993          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
994          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
995          * while we are mounting
996          */
997         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
998         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
999                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1000                 error = -EBUSY;
1001                 goto error_bdev;
1002         }
1003         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
1004                  bdev);
1005         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1006         if (IS_ERR(s))
1007                 goto error_s;
1008
1009         if (s->s_root) {
1010                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
1011                         deactivate_locked_super(s);
1012                         error = -EBUSY;
1013                         goto error_bdev;
1014                 }
1015
1016                 /*
1017                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1018                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1019                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1020                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1021                  * holding an active reference.
1022                  */
1023                 up_write(&s->s_umount);
1024                 blkdev_put(bdev, mode);
1025                 down_write(&s->s_umount);
1026         } else {
1027                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1028
1029                 s->s_mode = mode;
1030                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
1031                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1032                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1033                 if (error) {
1034                         deactivate_locked_super(s);
1035                         goto error;
1036                 }
1037
1038                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1039                 bdev->bd_super = s;
1040         }
1041
1042         return dget(s->s_root);
1043
1044 error_s:
1045         error = PTR_ERR(s);
1046 error_bdev:
1047         blkdev_put(bdev, mode);
1048 error:
1049         return ERR_PTR(error);
1050 }
1051 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1052
1053 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1054 {
1055         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1056         fmode_t mode = sb->s_mode;
1057
1058         bdev->bd_super = NULL;
1059         generic_shutdown_super(sb);
1060         sync_blockdev(bdev);
1061         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1062         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1063 }
1064
1065 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1066 #endif
1067
1068 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1069         int flags, void *data,
1070         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1071 {
1072         int error;
1073         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1074
1075         if (IS_ERR(s))
1076                 return ERR_CAST(s);
1077
1078         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1079         if (error) {
1080                 deactivate_locked_super(s);
1081                 return ERR_PTR(error);
1082         }
1083         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1084         return dget(s->s_root);
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1087
1088 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1089 {
1090         return 1;
1091 }
1092
1093 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1094         int flags, void *data,
1095         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1096 {
1097         struct super_block *s;
1098         int error;
1099
1100         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1101         if (IS_ERR(s))
1102                 return ERR_CAST(s);
1103         if (!s->s_root) {
1104                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1105                 if (error) {
1106                         deactivate_locked_super(s);
1107                         return ERR_PTR(error);
1108                 }
1109                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1110         } else {
1111                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1112         }
1113         return dget(s->s_root);
1114 }
1115 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1116
1117 struct dentry *
1118 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1119 {
1120         struct dentry *root;
1121         struct super_block *sb;
1122         char *secdata = NULL;
1123         int error = -ENOMEM;
1124
1125         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1126                 secdata = alloc_secdata();
1127                 if (!secdata)
1128                         goto out;
1129
1130                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1131                 if (error)
1132                         goto out_free_secdata;
1133         }
1134
1135         root = type->mount(type, flags, name, data);
1136         if (IS_ERR(root)) {
1137                 error = PTR_ERR(root);
1138                 goto out_free_secdata;
1139         }
1140         sb = root->d_sb;
1141         BUG_ON(!sb);
1142         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1143         WARN_ON(sb->s_bdi == &default_backing_dev_info);
1144         sb->s_flags |= MS_BORN;
1145
1146         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1147         if (error)
1148                 goto out_sb;
1149
1150         /*
1151          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1152          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1153          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1154          * violate this rule.
1155          */
1156         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1157                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1158
1159         up_write(&sb->s_umount);
1160         free_secdata(secdata);
1161         return root;
1162 out_sb:
1163         dput(root);
1164         deactivate_locked_super(sb);
1165 out_free_secdata:
1166         free_secdata(secdata);
1167 out:
1168         return ERR_PTR(error);
1169 }
1170
1171 /*
1172  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1173  * instead.
1174  */
1175 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1176 {
1177         percpu_counter_dec(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1178         /*
1179          * Make sure s_writers are updated before we wake up waiters in
1180          * freeze_super().
1181          */
1182         smp_mb();
1183         if (waitqueue_active(&sb->s_writers.wait))
1184                 wake_up(&sb->s_writers.wait);
1185         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _RET_IP_);
1186 }
1187 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1188
1189 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1190 /*
1191  * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing but
1192  * it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze protection
1193  * works as getting a read lock but there are subtle problems. XFS for example
1194  * gets freeze protection on internal level twice in some cases, which is OK
1195  * only because we already hold a freeze protection also on higher level. Due
1196  * to these cases we have to tell lockdep we are doing trylock when we
1197  * already hold a freeze protection for a higher freeze level.
1198  */
1199 static void acquire_freeze_lock(struct super_block *sb, int level, bool trylock,
1200                                 unsigned long ip)
1201 {
1202         int i;
1203
1204         if (!trylock) {
1205                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1206                         if (lock_is_held(&sb->s_writers.lock_map[i])) {
1207                                 trylock = true;
1208                                 break;
1209                         }
1210         }
1211         rwsem_acquire_read(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, trylock, ip);
1212 }
1213 #endif
1214
1215 /*
1216  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1217  * instead.
1218  */
1219 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1220 {
1221 retry:
1222         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1223                 if (!wait)
1224                         return 0;
1225                 wait_event(sb->s_writers.wait_unfrozen,
1226                            sb->s_writers.frozen < level);
1227         }
1228
1229 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1230         acquire_freeze_lock(sb, level, !wait, _RET_IP_);
1231 #endif
1232         percpu_counter_inc(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1233         /*
1234          * Make sure counter is updated before we check for frozen.
1235          * freeze_super() first sets frozen and then checks the counter.
1236          */
1237         smp_mb();
1238         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1239                 __sb_end_write(sb, level);
1240                 goto retry;
1241         }
1242         return 1;
1243 }
1244 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1245
1246 /**
1247  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1248  * @sb: the super for which we wait
1249  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1250  *
1251  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1252  * system. Caller of this function should make sure there can be no new writers
1253  * of type @level before calling this function. Otherwise this function can
1254  * livelock.
1255  */
1256 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1257 {
1258         s64 writers;
1259
1260         /*
1261          * We just cycle-through lockdep here so that it does not complain
1262          * about returning with lock to userspace
1263          */
1264         rwsem_acquire(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, 0, _THIS_IP_);
1265         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _THIS_IP_);
1266
1267         do {
1268                 DEFINE_WAIT(wait);
1269
1270                 /*
1271                  * We use a barrier in prepare_to_wait() to separate setting
1272                  * of frozen and checking of the counter
1273                  */
1274                 prepare_to_wait(&sb->s_writers.wait, &wait,
1275                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1276
1277                 writers = percpu_counter_sum(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1278                 if (writers)
1279                         schedule();
1280
1281                 finish_wait(&sb->s_writers.wait, &wait);
1282         } while (writers);
1283 }
1284
1285 /**
1286  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1287  * @sb: the super to lock
1288  *
1289  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1290  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1291  * -EBUSY.
1292  *
1293  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1294  *
1295  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1296  *
1297  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1298  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1299  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1300  *
1301  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1302  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1303  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1304  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1305  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1306  * sync is running).
1307  *
1308  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1309  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1310  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1311  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1312  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1313  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1314  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1315  *
1316  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1317  */
1318 int freeze_super(struct super_block *sb)
1319 {
1320         int ret;
1321
1322         atomic_inc(&sb->s_active);
1323         down_write(&sb->s_umount);
1324         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1325                 deactivate_locked_super(sb);
1326                 return -EBUSY;
1327         }
1328
1329         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1330                 up_write(&sb->s_umount);
1331                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1332         }
1333
1334         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1335                 /* Nothing to do really... */
1336                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1337                 up_write(&sb->s_umount);
1338                 return 0;
1339         }
1340
1341         /* From now on, no new normal writers can start */
1342         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1343         smp_wmb();
1344
1345         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1346         up_write(&sb->s_umount);
1347
1348         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1349
1350         /* Now we go and block page faults... */
1351         down_write(&sb->s_umount);
1352         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1353         smp_wmb();
1354
1355         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1356
1357         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1358         sync_filesystem(sb);
1359
1360         /* Now wait for internal filesystem counter */
1361         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1362         smp_wmb();
1363         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1364
1365         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1366                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1367                 if (ret) {
1368                         printk(KERN_ERR
1369                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1370                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1371                         smp_wmb();
1372                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1373                         deactivate_locked_super(sb);
1374                         return ret;
1375                 }
1376         }
1377         /*
1378          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1379          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1380          */
1381         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1382         up_write(&sb->s_umount);
1383         return 0;
1384 }
1385 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1386
1387 /**
1388  * thaw_super -- unlock filesystem
1389  * @sb: the super to thaw
1390  *
1391  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1392  */
1393 int thaw_super(struct super_block *sb)
1394 {
1395         int error;
1396
1397         down_write(&sb->s_umount);
1398         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1399                 up_write(&sb->s_umount);
1400                 return -EINVAL;
1401         }
1402
1403         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
1404                 goto out;
1405
1406         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1407                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1408                 if (error) {
1409                         printk(KERN_ERR
1410                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1411                         up_write(&sb->s_umount);
1412                         return error;
1413                 }
1414         }
1415
1416 out:
1417         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1418         smp_wmb();
1419         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1420         deactivate_locked_super(sb);
1421
1422         return 0;
1423 }
1424 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);