Merge tag 'for-linus-2019-10-18' of git://git.kernel.dk/linux-block
[platform/kernel/linux-rpi.git] / fs / super.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/super.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  super.c contains code to handle: - mount structures
8  *                                   - super-block tables
9  *                                   - filesystem drivers list
10  *                                   - mount system call
11  *                                   - umount system call
12  *                                   - ustat system call
13  *
14  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
15  *
16  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
17  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
18  *  Added options to /proc/mounts:
19  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
20  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
21  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
22  */
23
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fscrypt.h>
36 #include <linux/fsnotify.h>
37 #include <linux/lockdep.h>
38 #include <linux/user_namespace.h>
39 #include <linux/fs_context.h>
40 #include <uapi/linux/mount.h>
41 #include "internal.h"
42
43 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb);
44
45 static LIST_HEAD(super_blocks);
46 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
47
48 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
49         "sb_writers",
50         "sb_pagefaults",
51         "sb_internal",
52 };
53
54 /*
55  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
56  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
57  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
58  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
59  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
60  */
61 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
62                                       struct shrink_control *sc)
63 {
64         struct super_block *sb;
65         long    fs_objects = 0;
66         long    total_objects;
67         long    freed = 0;
68         long    dentries;
69         long    inodes;
70
71         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
72
73         /*
74          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
75          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
76          */
77         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
78                 return SHRINK_STOP;
79
80         if (!trylock_super(sb))
81                 return SHRINK_STOP;
82
83         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
84                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
85
86         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
87         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
88         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
89         if (!total_objects)
90                 total_objects = 1;
91
92         /* proportion the scan between the caches */
93         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
94         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
95         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
96
97         /*
98          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
99          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
100          *
101          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
102          * accounting uses this to fully empty the caches.
103          */
104         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
105         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
106         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
107         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
108
109         if (fs_objects) {
110                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
111                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
112         }
113
114         up_read(&sb->s_umount);
115         return freed;
116 }
117
118 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
119                                        struct shrink_control *sc)
120 {
121         struct super_block *sb;
122         long    total_objects = 0;
123
124         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
125
126         /*
127          * We don't call trylock_super() here as it is a scalability bottleneck,
128          * so we're exposed to partial setup state. The shrinker rwsem does not
129          * protect filesystem operations backing list_lru_shrink_count() or
130          * s_op->nr_cached_objects(). Counts can change between
131          * super_cache_count and super_cache_scan, so we really don't need locks
132          * here.
133          *
134          * However, if we are currently mounting the superblock, the underlying
135          * filesystem might be in a state of partial construction and hence it
136          * is dangerous to access it.  trylock_super() uses a SB_BORN check to
137          * avoid this situation, so do the same here. The memory barrier is
138          * matched with the one in mount_fs() as we don't hold locks here.
139          */
140         if (!(sb->s_flags & SB_BORN))
141                 return 0;
142         smp_rmb();
143
144         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
145                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
146
147         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
148         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
149
150         if (!total_objects)
151                 return SHRINK_EMPTY;
152
153         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
154         return total_objects;
155 }
156
157 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
158 {
159         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
160                                                         destroy_work);
161         int i;
162
163         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
164                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
165         kfree(s);
166 }
167
168 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
169 {
170         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
171         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
172         schedule_work(&s->destroy_work);
173 }
174
175 /* Free a superblock that has never been seen by anyone */
176 static void destroy_unused_super(struct super_block *s)
177 {
178         if (!s)
179                 return;
180         up_write(&s->s_umount);
181         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
182         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
183         security_sb_free(s);
184         put_user_ns(s->s_user_ns);
185         kfree(s->s_subtype);
186         free_prealloced_shrinker(&s->s_shrink);
187         /* no delays needed */
188         destroy_super_work(&s->destroy_work);
189 }
190
191 /**
192  *      alloc_super     -       create new superblock
193  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
194  *      @flags: the mount flags
195  *      @user_ns: User namespace for the super_block
196  *
197  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
198  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
199  */
200 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
201                                        struct user_namespace *user_ns)
202 {
203         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
204         static const struct super_operations default_op;
205         int i;
206
207         if (!s)
208                 return NULL;
209
210         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
211         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
212         init_rwsem(&s->s_umount);
213         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
214         /*
215          * sget() can have s_umount recursion.
216          *
217          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
218          * one (this one), and tries again to find a suitable old
219          * one.
220          *
221          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
222          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
223          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
224          * risk of deadlocks.
225          *
226          * Annotate this by putting this lock in a different
227          * subclass.
228          */
229         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
230
231         if (security_sb_alloc(s))
232                 goto fail;
233
234         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
235                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
236                                         sb_writers_name[i],
237                                         &type->s_writers_key[i]))
238                         goto fail;
239         }
240         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
241         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
242         s->s_flags = flags;
243         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
244                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
245         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
246         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_roots);
247         mutex_init(&s->s_sync_lock);
248         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
249         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
250         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
251         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
252
253         s->s_count = 1;
254         atomic_set(&s->s_active, 1);
255         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
256         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
257         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
258         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
259         s->s_op = &default_op;
260         s->s_time_gran = 1000000000;
261         s->s_time_min = TIME64_MIN;
262         s->s_time_max = TIME64_MAX;
263         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
264
265         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
266         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
267         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
268         s->s_shrink.batch = 1024;
269         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
270         if (prealloc_shrinker(&s->s_shrink))
271                 goto fail;
272         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru, &s->s_shrink))
273                 goto fail;
274         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru, &s->s_shrink))
275                 goto fail;
276         return s;
277
278 fail:
279         destroy_unused_super(s);
280         return NULL;
281 }
282
283 /* Superblock refcounting  */
284
285 /*
286  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
287  */
288 static void __put_super(struct super_block *s)
289 {
290         if (!--s->s_count) {
291                 list_del_init(&s->s_list);
292                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
293                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
294                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
295                 security_sb_free(s);
296                 fscrypt_sb_free(s);
297                 put_user_ns(s->s_user_ns);
298                 kfree(s->s_subtype);
299                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
300         }
301 }
302
303 /**
304  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
305  *      @sb: superblock in question
306  *
307  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
308  *      references left.
309  */
310 static void put_super(struct super_block *sb)
311 {
312         spin_lock(&sb_lock);
313         __put_super(sb);
314         spin_unlock(&sb_lock);
315 }
316
317
318 /**
319  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
320  *      @s: superblock to deactivate
321  *
322  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
323  *      one if there is no other active references left.  In that case we
324  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
325  *      had just acquired.
326  *
327  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
328  */
329 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
330 {
331         struct file_system_type *fs = s->s_type;
332         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
333                 cleancache_invalidate_fs(s);
334                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
335                 fs->kill_sb(s);
336
337                 /*
338                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
339                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
340                  * the lru lists right now.
341                  */
342                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
343                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
344
345                 put_filesystem(fs);
346                 put_super(s);
347         } else {
348                 up_write(&s->s_umount);
349         }
350 }
351
352 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
353
354 /**
355  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
356  *      @s: superblock to deactivate
357  *
358  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
359  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
360  *      lock will be acquired prior to that.
361  */
362 void deactivate_super(struct super_block *s)
363 {
364         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
365                 down_write(&s->s_umount);
366                 deactivate_locked_super(s);
367         }
368 }
369
370 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
371
372 /**
373  *      grab_super - acquire an active reference
374  *      @s: reference we are trying to make active
375  *
376  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
377  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
378  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
379  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
380  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
381  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
382  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
383  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
384  */
385 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
386 {
387         s->s_count++;
388         spin_unlock(&sb_lock);
389         down_write(&s->s_umount);
390         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
391                 put_super(s);
392                 return 1;
393         }
394         up_write(&s->s_umount);
395         put_super(s);
396         return 0;
397 }
398
399 /*
400  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
401  *      @sb: reference we are trying to grab
402  *
403  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
404  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
405  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
406  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
407  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
408  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
409  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
410  *
411  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
412  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
413  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
414  *      it's very much not a general-purpose interface.
415  */
416 bool trylock_super(struct super_block *sb)
417 {
418         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
419                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
420                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
421                         return true;
422                 up_read(&sb->s_umount);
423         }
424
425         return false;
426 }
427
428 /**
429  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
430  *      @sb: superblock to kill
431  *
432  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
433  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
434  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
435  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
436  *      taken care of and do not need specific handling.
437  *
438  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
439  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
440  *      change the attachments of dentries to inodes.
441  */
442 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
443 {
444         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
445
446         if (sb->s_root) {
447                 shrink_dcache_for_umount(sb);
448                 sync_filesystem(sb);
449                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
450
451                 fsnotify_sb_delete(sb);
452                 cgroup_writeback_umount();
453
454                 evict_inodes(sb);
455
456                 if (sb->s_dio_done_wq) {
457                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
458                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
459                 }
460
461                 if (sop->put_super)
462                         sop->put_super(sb);
463
464                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
465                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
466                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
467                            sb->s_id);
468                 }
469         }
470         spin_lock(&sb_lock);
471         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
472         hlist_del_init(&sb->s_instances);
473         spin_unlock(&sb_lock);
474         up_write(&sb->s_umount);
475         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
476                 bdi_put(sb->s_bdi);
477                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
478         }
479 }
480
481 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
482
483 bool mount_capable(struct fs_context *fc)
484 {
485         if (!(fc->fs_type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT))
486                 return capable(CAP_SYS_ADMIN);
487         else
488                 return ns_capable(fc->user_ns, CAP_SYS_ADMIN);
489 }
490
491 /**
492  * sget_fc - Find or create a superblock
493  * @fc: Filesystem context.
494  * @test: Comparison callback
495  * @set: Setup callback
496  *
497  * Find or create a superblock using the parameters stored in the filesystem
498  * context and the two callback functions.
499  *
500  * If an extant superblock is matched, then that will be returned with an
501  * elevated reference count that the caller must transfer or discard.
502  *
503  * If no match is made, a new superblock will be allocated and basic
504  * initialisation will be performed (s_type, s_fs_info and s_id will be set and
505  * the set() callback will be invoked), the superblock will be published and it
506  * will be returned in a partially constructed state with SB_BORN and SB_ACTIVE
507  * as yet unset.
508  */
509 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
510                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
511                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *))
512 {
513         struct super_block *s = NULL;
514         struct super_block *old;
515         struct user_namespace *user_ns = fc->global ? &init_user_ns : fc->user_ns;
516         int err;
517
518 retry:
519         spin_lock(&sb_lock);
520         if (test) {
521                 hlist_for_each_entry(old, &fc->fs_type->fs_supers, s_instances) {
522                         if (test(old, fc))
523                                 goto share_extant_sb;
524                 }
525         }
526         if (!s) {
527                 spin_unlock(&sb_lock);
528                 s = alloc_super(fc->fs_type, fc->sb_flags, user_ns);
529                 if (!s)
530                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
531                 goto retry;
532         }
533
534         s->s_fs_info = fc->s_fs_info;
535         err = set(s, fc);
536         if (err) {
537                 s->s_fs_info = NULL;
538                 spin_unlock(&sb_lock);
539                 destroy_unused_super(s);
540                 return ERR_PTR(err);
541         }
542         fc->s_fs_info = NULL;
543         s->s_type = fc->fs_type;
544         s->s_iflags |= fc->s_iflags;
545         strlcpy(s->s_id, s->s_type->name, sizeof(s->s_id));
546         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
547         hlist_add_head(&s->s_instances, &s->s_type->fs_supers);
548         spin_unlock(&sb_lock);
549         get_filesystem(s->s_type);
550         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
551         return s;
552
553 share_extant_sb:
554         if (user_ns != old->s_user_ns) {
555                 spin_unlock(&sb_lock);
556                 destroy_unused_super(s);
557                 return ERR_PTR(-EBUSY);
558         }
559         if (!grab_super(old))
560                 goto retry;
561         destroy_unused_super(s);
562         return old;
563 }
564 EXPORT_SYMBOL(sget_fc);
565
566 /**
567  *      sget    -       find or create a superblock
568  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
569  *      @test:    comparison callback
570  *      @set:     setup callback
571  *      @flags:   mount flags
572  *      @data:    argument to each of them
573  */
574 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
575                         int (*test)(struct super_block *,void *),
576                         int (*set)(struct super_block *,void *),
577                         int flags,
578                         void *data)
579 {
580         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
581         struct super_block *s = NULL;
582         struct super_block *old;
583         int err;
584
585         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
586          * mount through to here so always use &init_user_ns
587          * until that changes.
588          */
589         if (flags & SB_SUBMOUNT)
590                 user_ns = &init_user_ns;
591
592 retry:
593         spin_lock(&sb_lock);
594         if (test) {
595                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
596                         if (!test(old, data))
597                                 continue;
598                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
599                                 spin_unlock(&sb_lock);
600                                 destroy_unused_super(s);
601                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
602                         }
603                         if (!grab_super(old))
604                                 goto retry;
605                         destroy_unused_super(s);
606                         return old;
607                 }
608         }
609         if (!s) {
610                 spin_unlock(&sb_lock);
611                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
612                 if (!s)
613                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
614                 goto retry;
615         }
616
617         err = set(s, data);
618         if (err) {
619                 spin_unlock(&sb_lock);
620                 destroy_unused_super(s);
621                 return ERR_PTR(err);
622         }
623         s->s_type = type;
624         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
625         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
626         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
627         spin_unlock(&sb_lock);
628         get_filesystem(type);
629         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
630         return s;
631 }
632 EXPORT_SYMBOL(sget);
633
634 void drop_super(struct super_block *sb)
635 {
636         up_read(&sb->s_umount);
637         put_super(sb);
638 }
639
640 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
641
642 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
643 {
644         up_write(&sb->s_umount);
645         put_super(sb);
646 }
647 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
648
649 static void __iterate_supers(void (*f)(struct super_block *))
650 {
651         struct super_block *sb, *p = NULL;
652
653         spin_lock(&sb_lock);
654         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
655                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
656                         continue;
657                 sb->s_count++;
658                 spin_unlock(&sb_lock);
659
660                 f(sb);
661
662                 spin_lock(&sb_lock);
663                 if (p)
664                         __put_super(p);
665                 p = sb;
666         }
667         if (p)
668                 __put_super(p);
669         spin_unlock(&sb_lock);
670 }
671 /**
672  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
673  *      @f: function to call
674  *      @arg: argument to pass to it
675  *
676  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
677  *      locked superblock and given argument.
678  */
679 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
680 {
681         struct super_block *sb, *p = NULL;
682
683         spin_lock(&sb_lock);
684         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
685                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
686                         continue;
687                 sb->s_count++;
688                 spin_unlock(&sb_lock);
689
690                 down_read(&sb->s_umount);
691                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
692                         f(sb, arg);
693                 up_read(&sb->s_umount);
694
695                 spin_lock(&sb_lock);
696                 if (p)
697                         __put_super(p);
698                 p = sb;
699         }
700         if (p)
701                 __put_super(p);
702         spin_unlock(&sb_lock);
703 }
704
705 /**
706  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
707  *      @type: fs type
708  *      @f: function to call
709  *      @arg: argument to pass to it
710  *
711  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
712  *      locked superblock and given argument.
713  */
714 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
715         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
716 {
717         struct super_block *sb, *p = NULL;
718
719         spin_lock(&sb_lock);
720         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
721                 sb->s_count++;
722                 spin_unlock(&sb_lock);
723
724                 down_read(&sb->s_umount);
725                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
726                         f(sb, arg);
727                 up_read(&sb->s_umount);
728
729                 spin_lock(&sb_lock);
730                 if (p)
731                         __put_super(p);
732                 p = sb;
733         }
734         if (p)
735                 __put_super(p);
736         spin_unlock(&sb_lock);
737 }
738
739 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
740
741 static struct super_block *__get_super(struct block_device *bdev, bool excl)
742 {
743         struct super_block *sb;
744
745         if (!bdev)
746                 return NULL;
747
748         spin_lock(&sb_lock);
749 rescan:
750         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
751                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
752                         continue;
753                 if (sb->s_bdev == bdev) {
754                         sb->s_count++;
755                         spin_unlock(&sb_lock);
756                         if (!excl)
757                                 down_read(&sb->s_umount);
758                         else
759                                 down_write(&sb->s_umount);
760                         /* still alive? */
761                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
762                                 return sb;
763                         if (!excl)
764                                 up_read(&sb->s_umount);
765                         else
766                                 up_write(&sb->s_umount);
767                         /* nope, got unmounted */
768                         spin_lock(&sb_lock);
769                         __put_super(sb);
770                         goto rescan;
771                 }
772         }
773         spin_unlock(&sb_lock);
774         return NULL;
775 }
776
777 /**
778  *      get_super - get the superblock of a device
779  *      @bdev: device to get the superblock for
780  *
781  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
782  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
783  */
784 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
785 {
786         return __get_super(bdev, false);
787 }
788 EXPORT_SYMBOL(get_super);
789
790 static struct super_block *__get_super_thawed(struct block_device *bdev,
791                                               bool excl)
792 {
793         while (1) {
794                 struct super_block *s = __get_super(bdev, excl);
795                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
796                         return s;
797                 if (!excl)
798                         up_read(&s->s_umount);
799                 else
800                         up_write(&s->s_umount);
801                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
802                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
803                 put_super(s);
804         }
805 }
806
807 /**
808  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
809  *      @bdev: device to get the superblock for
810  *
811  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
812  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
813  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
814  *      is found.
815  */
816 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
817 {
818         return __get_super_thawed(bdev, false);
819 }
820 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
821
822 /**
823  *      get_super_exclusive_thawed - get thawed superblock of a device
824  *      @bdev: device to get the superblock for
825  *
826  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
827  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
828  *      (or immediately if it was not frozen) and s_umount semaphore is held
829  *      in exclusive mode. %NULL is returned if no match is found.
830  */
831 struct super_block *get_super_exclusive_thawed(struct block_device *bdev)
832 {
833         return __get_super_thawed(bdev, true);
834 }
835 EXPORT_SYMBOL(get_super_exclusive_thawed);
836
837 /**
838  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
839  * @bdev: device to get the superblock for
840  *
841  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
842  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
843  * reference or %NULL if none was found.
844  */
845 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
846 {
847         struct super_block *sb;
848
849         if (!bdev)
850                 return NULL;
851
852 restart:
853         spin_lock(&sb_lock);
854         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
855                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
856                         continue;
857                 if (sb->s_bdev == bdev) {
858                         if (!grab_super(sb))
859                                 goto restart;
860                         up_write(&sb->s_umount);
861                         return sb;
862                 }
863         }
864         spin_unlock(&sb_lock);
865         return NULL;
866 }
867
868 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
869 {
870         struct super_block *sb;
871
872         spin_lock(&sb_lock);
873 rescan:
874         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
875                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
876                         continue;
877                 if (sb->s_dev ==  dev) {
878                         sb->s_count++;
879                         spin_unlock(&sb_lock);
880                         down_read(&sb->s_umount);
881                         /* still alive? */
882                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
883                                 return sb;
884                         up_read(&sb->s_umount);
885                         /* nope, got unmounted */
886                         spin_lock(&sb_lock);
887                         __put_super(sb);
888                         goto rescan;
889                 }
890         }
891         spin_unlock(&sb_lock);
892         return NULL;
893 }
894
895 /**
896  * reconfigure_super - asks filesystem to change superblock parameters
897  * @fc: The superblock and configuration
898  *
899  * Alters the configuration parameters of a live superblock.
900  */
901 int reconfigure_super(struct fs_context *fc)
902 {
903         struct super_block *sb = fc->root->d_sb;
904         int retval;
905         bool remount_ro = false;
906         bool force = fc->sb_flags & SB_FORCE;
907
908         if (fc->sb_flags_mask & ~MS_RMT_MASK)
909                 return -EINVAL;
910         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
911                 return -EBUSY;
912
913         retval = security_sb_remount(sb, fc->security);
914         if (retval)
915                 return retval;
916
917         if (fc->sb_flags_mask & SB_RDONLY) {
918 #ifdef CONFIG_BLOCK
919                 if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
920                         return -EACCES;
921 #endif
922
923                 remount_ro = (fc->sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
924         }
925
926         if (remount_ro) {
927                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
928                         up_write(&sb->s_umount);
929                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
930                         down_write(&sb->s_umount);
931                         if (!sb->s_root)
932                                 return 0;
933                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
934                                 return -EBUSY;
935                         remount_ro = !sb_rdonly(sb);
936                 }
937         }
938         shrink_dcache_sb(sb);
939
940         /* If we are reconfiguring to RDONLY and current sb is read/write,
941          * make sure there are no files open for writing.
942          */
943         if (remount_ro) {
944                 if (force) {
945                         sb->s_readonly_remount = 1;
946                         smp_wmb();
947                 } else {
948                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
949                         if (retval)
950                                 return retval;
951                 }
952         }
953
954         if (fc->ops->reconfigure) {
955                 retval = fc->ops->reconfigure(fc);
956                 if (retval) {
957                         if (!force)
958                                 goto cancel_readonly;
959                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
960                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
961                              sb->s_type->name, retval);
962                 }
963         }
964
965         WRITE_ONCE(sb->s_flags, ((sb->s_flags & ~fc->sb_flags_mask) |
966                                  (fc->sb_flags & fc->sb_flags_mask)));
967         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
968         smp_wmb();
969         sb->s_readonly_remount = 0;
970
971         /*
972          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
973          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
974          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
975          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
976          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
977          * effort at coherency.
978          */
979         if (remount_ro && sb->s_bdev)
980                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
981         return 0;
982
983 cancel_readonly:
984         sb->s_readonly_remount = 0;
985         return retval;
986 }
987
988 static void do_emergency_remount_callback(struct super_block *sb)
989 {
990         down_write(&sb->s_umount);
991         if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
992             !sb_rdonly(sb)) {
993                 struct fs_context *fc;
994
995                 fc = fs_context_for_reconfigure(sb->s_root,
996                                         SB_RDONLY | SB_FORCE, SB_RDONLY);
997                 if (!IS_ERR(fc)) {
998                         if (parse_monolithic_mount_data(fc, NULL) == 0)
999                                 (void)reconfigure_super(fc);
1000                         put_fs_context(fc);
1001                 }
1002         }
1003         up_write(&sb->s_umount);
1004 }
1005
1006 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
1007 {
1008         __iterate_supers(do_emergency_remount_callback);
1009         kfree(work);
1010         printk("Emergency Remount complete\n");
1011 }
1012
1013 void emergency_remount(void)
1014 {
1015         struct work_struct *work;
1016
1017         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1018         if (work) {
1019                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
1020                 schedule_work(work);
1021         }
1022 }
1023
1024 static void do_thaw_all_callback(struct super_block *sb)
1025 {
1026         down_write(&sb->s_umount);
1027         if (sb->s_root && sb->s_flags & SB_BORN) {
1028                 emergency_thaw_bdev(sb);
1029                 thaw_super_locked(sb);
1030         } else {
1031                 up_write(&sb->s_umount);
1032         }
1033 }
1034
1035 static void do_thaw_all(struct work_struct *work)
1036 {
1037         __iterate_supers(do_thaw_all_callback);
1038         kfree(work);
1039         printk(KERN_WARNING "Emergency Thaw complete\n");
1040 }
1041
1042 /**
1043  * emergency_thaw_all -- forcibly thaw every frozen filesystem
1044  *
1045  * Used for emergency unfreeze of all filesystems via SysRq
1046  */
1047 void emergency_thaw_all(void)
1048 {
1049         struct work_struct *work;
1050
1051         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1052         if (work) {
1053                 INIT_WORK(work, do_thaw_all);
1054                 schedule_work(work);
1055         }
1056 }
1057
1058 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
1059
1060 /**
1061  * get_anon_bdev - Allocate a block device for filesystems which don't have one.
1062  * @p: Pointer to a dev_t.
1063  *
1064  * Filesystems which don't use real block devices can call this function
1065  * to allocate a virtual block device.
1066  *
1067  * Context: Any context.  Frequently called while holding sb_lock.
1068  * Return: 0 on success, -EMFILE if there are no anonymous bdevs left
1069  * or -ENOMEM if memory allocation failed.
1070  */
1071 int get_anon_bdev(dev_t *p)
1072 {
1073         int dev;
1074
1075         /*
1076          * Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
1077          * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
1078          */
1079         dev = ida_alloc_range(&unnamed_dev_ida, 1, (1 << MINORBITS) - 1,
1080                         GFP_ATOMIC);
1081         if (dev == -ENOSPC)
1082                 dev = -EMFILE;
1083         if (dev < 0)
1084                 return dev;
1085
1086         *p = MKDEV(0, dev);
1087         return 0;
1088 }
1089 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
1090
1091 void free_anon_bdev(dev_t dev)
1092 {
1093         ida_free(&unnamed_dev_ida, MINOR(dev));
1094 }
1095 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
1096
1097 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
1098 {
1099         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
1100 }
1101 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1102
1103 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1104 {
1105         dev_t dev = sb->s_dev;
1106         generic_shutdown_super(sb);
1107         free_anon_bdev(dev);
1108 }
1109 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1110
1111 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1112 {
1113         if (sb->s_root)
1114                 d_genocide(sb->s_root);
1115         kill_anon_super(sb);
1116 }
1117 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1118
1119 int set_anon_super_fc(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1120 {
1121         return set_anon_super(sb, NULL);
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super_fc);
1124
1125 static int test_keyed_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1126 {
1127         return sb->s_fs_info == fc->s_fs_info;
1128 }
1129
1130 static int test_single_super(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1131 {
1132         return 1;
1133 }
1134
1135 /**
1136  * vfs_get_super - Get a superblock with a search key set in s_fs_info.
1137  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1138  * @keying: How to distinguish superblocks
1139  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1140  *
1141  * Search for a superblock and create a new one if not found.  The search
1142  * criterion is controlled by @keying.  If the search fails, a new superblock
1143  * is created and @fill_super() is called to initialise it.
1144  *
1145  * @keying can take one of a number of values:
1146  *
1147  * (1) vfs_get_single_super - Only one superblock of this type may exist on the
1148  *     system.  This is typically used for special system filesystems.
1149  *
1150  * (2) vfs_get_keyed_super - Multiple superblocks may exist, but they must have
1151  *     distinct keys (where the key is in s_fs_info).  Searching for the same
1152  *     key again will turn up the superblock for that key.
1153  *
1154  * (3) vfs_get_independent_super - Multiple superblocks may exist and are
1155  *     unkeyed.  Each call will get a new superblock.
1156  *
1157  * A permissions check is made by sget_fc() unless we're getting a superblock
1158  * for a kernel-internal mount or a submount.
1159  */
1160 int vfs_get_super(struct fs_context *fc,
1161                   enum vfs_get_super_keying keying,
1162                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1163                                     struct fs_context *fc))
1164 {
1165         int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *);
1166         struct super_block *sb;
1167         int err;
1168
1169         switch (keying) {
1170         case vfs_get_single_super:
1171         case vfs_get_single_reconf_super:
1172                 test = test_single_super;
1173                 break;
1174         case vfs_get_keyed_super:
1175                 test = test_keyed_super;
1176                 break;
1177         case vfs_get_independent_super:
1178                 test = NULL;
1179                 break;
1180         default:
1181                 BUG();
1182         }
1183
1184         sb = sget_fc(fc, test, set_anon_super_fc);
1185         if (IS_ERR(sb))
1186                 return PTR_ERR(sb);
1187
1188         if (!sb->s_root) {
1189                 err = fill_super(sb, fc);
1190                 if (err)
1191                         goto error;
1192
1193                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1194                 fc->root = dget(sb->s_root);
1195         } else {
1196                 fc->root = dget(sb->s_root);
1197                 if (keying == vfs_get_single_reconf_super) {
1198                         err = reconfigure_super(fc);
1199                         if (err < 0) {
1200                                 dput(fc->root);
1201                                 fc->root = NULL;
1202                                 goto error;
1203                         }
1204                 }
1205         }
1206
1207         return 0;
1208
1209 error:
1210         deactivate_locked_super(sb);
1211         return err;
1212 }
1213 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_super);
1214
1215 int get_tree_nodev(struct fs_context *fc,
1216                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1217                                     struct fs_context *fc))
1218 {
1219         return vfs_get_super(fc, vfs_get_independent_super, fill_super);
1220 }
1221 EXPORT_SYMBOL(get_tree_nodev);
1222
1223 int get_tree_single(struct fs_context *fc,
1224                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1225                                     struct fs_context *fc))
1226 {
1227         return vfs_get_super(fc, vfs_get_single_super, fill_super);
1228 }
1229 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single);
1230
1231 int get_tree_single_reconf(struct fs_context *fc,
1232                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1233                                     struct fs_context *fc))
1234 {
1235         return vfs_get_super(fc, vfs_get_single_reconf_super, fill_super);
1236 }
1237 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single_reconf);
1238
1239 int get_tree_keyed(struct fs_context *fc,
1240                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1241                                     struct fs_context *fc),
1242                 void *key)
1243 {
1244         fc->s_fs_info = key;
1245         return vfs_get_super(fc, vfs_get_keyed_super, fill_super);
1246 }
1247 EXPORT_SYMBOL(get_tree_keyed);
1248
1249 #ifdef CONFIG_BLOCK
1250
1251 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1252 {
1253         s->s_bdev = data;
1254         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1255         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_bdi);
1256
1257         return 0;
1258 }
1259
1260 static int set_bdev_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1261 {
1262         return set_bdev_super(s, fc->sget_key);
1263 }
1264
1265 static int test_bdev_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1266 {
1267         return s->s_bdev == fc->sget_key;
1268 }
1269
1270 /**
1271  * get_tree_bdev - Get a superblock based on a single block device
1272  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1273  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1274  */
1275 int get_tree_bdev(struct fs_context *fc,
1276                 int (*fill_super)(struct super_block *,
1277                                   struct fs_context *))
1278 {
1279         struct block_device *bdev;
1280         struct super_block *s;
1281         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1282         int error = 0;
1283
1284         if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY))
1285                 mode |= FMODE_WRITE;
1286
1287         if (!fc->source)
1288                 return invalf(fc, "No source specified");
1289
1290         bdev = blkdev_get_by_path(fc->source, mode, fc->fs_type);
1291         if (IS_ERR(bdev)) {
1292                 errorf(fc, "%s: Can't open blockdev", fc->source);
1293                 return PTR_ERR(bdev);
1294         }
1295
1296         /* Once the superblock is inserted into the list by sget_fc(), s_umount
1297          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot while
1298          * we are mounting
1299          */
1300         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1301         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1302                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1303                 blkdev_put(bdev, mode);
1304                 warnf(fc, "%pg: Can't mount, blockdev is frozen", bdev);
1305                 return -EBUSY;
1306         }
1307
1308         fc->sb_flags |= SB_NOSEC;
1309         fc->sget_key = bdev;
1310         s = sget_fc(fc, test_bdev_super_fc, set_bdev_super_fc);
1311         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1312         if (IS_ERR(s)) {
1313                 blkdev_put(bdev, mode);
1314                 return PTR_ERR(s);
1315         }
1316
1317         if (s->s_root) {
1318                 /* Don't summarily change the RO/RW state. */
1319                 if ((fc->sb_flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1320                         warnf(fc, "%pg: Can't mount, would change RO state", bdev);
1321                         deactivate_locked_super(s);
1322                         blkdev_put(bdev, mode);
1323                         return -EBUSY;
1324                 }
1325
1326                 /*
1327                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1328                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1329                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1330                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1331                  * holding an active reference.
1332                  */
1333                 up_write(&s->s_umount);
1334                 blkdev_put(bdev, mode);
1335                 down_write(&s->s_umount);
1336         } else {
1337                 s->s_mode = mode;
1338                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1339                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1340                 error = fill_super(s, fc);
1341                 if (error) {
1342                         deactivate_locked_super(s);
1343                         return error;
1344                 }
1345
1346                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1347                 bdev->bd_super = s;
1348         }
1349
1350         BUG_ON(fc->root);
1351         fc->root = dget(s->s_root);
1352         return 0;
1353 }
1354 EXPORT_SYMBOL(get_tree_bdev);
1355
1356 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1357 {
1358         return (void *)s->s_bdev == data;
1359 }
1360
1361 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1362         int flags, const char *dev_name, void *data,
1363         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1364 {
1365         struct block_device *bdev;
1366         struct super_block *s;
1367         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1368         int error = 0;
1369
1370         if (!(flags & SB_RDONLY))
1371                 mode |= FMODE_WRITE;
1372
1373         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1374         if (IS_ERR(bdev))
1375                 return ERR_CAST(bdev);
1376
1377         /*
1378          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1379          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1380          * while we are mounting
1381          */
1382         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1383         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1384                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1385                 error = -EBUSY;
1386                 goto error_bdev;
1387         }
1388         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1389                  bdev);
1390         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1391         if (IS_ERR(s))
1392                 goto error_s;
1393
1394         if (s->s_root) {
1395                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1396                         deactivate_locked_super(s);
1397                         error = -EBUSY;
1398                         goto error_bdev;
1399                 }
1400
1401                 /*
1402                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1403                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1404                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1405                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1406                  * holding an active reference.
1407                  */
1408                 up_write(&s->s_umount);
1409                 blkdev_put(bdev, mode);
1410                 down_write(&s->s_umount);
1411         } else {
1412                 s->s_mode = mode;
1413                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1414                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1415                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1416                 if (error) {
1417                         deactivate_locked_super(s);
1418                         goto error;
1419                 }
1420
1421                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1422                 bdev->bd_super = s;
1423         }
1424
1425         return dget(s->s_root);
1426
1427 error_s:
1428         error = PTR_ERR(s);
1429 error_bdev:
1430         blkdev_put(bdev, mode);
1431 error:
1432         return ERR_PTR(error);
1433 }
1434 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1435
1436 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1437 {
1438         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1439         fmode_t mode = sb->s_mode;
1440
1441         bdev->bd_super = NULL;
1442         generic_shutdown_super(sb);
1443         sync_blockdev(bdev);
1444         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1445         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1446 }
1447
1448 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1449 #endif
1450
1451 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1452         int flags, void *data,
1453         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1454 {
1455         int error;
1456         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1457
1458         if (IS_ERR(s))
1459                 return ERR_CAST(s);
1460
1461         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1462         if (error) {
1463                 deactivate_locked_super(s);
1464                 return ERR_PTR(error);
1465         }
1466         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1467         return dget(s->s_root);
1468 }
1469 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1470
1471 static int reconfigure_single(struct super_block *s,
1472                               int flags, void *data)
1473 {
1474         struct fs_context *fc;
1475         int ret;
1476
1477         /* The caller really need to be passing fc down into mount_single(),
1478          * then a chunk of this can be removed.  [Bollocks -- AV]
1479          * Better yet, reconfiguration shouldn't happen, but rather the second
1480          * mount should be rejected if the parameters are not compatible.
1481          */
1482         fc = fs_context_for_reconfigure(s->s_root, flags, MS_RMT_MASK);
1483         if (IS_ERR(fc))
1484                 return PTR_ERR(fc);
1485
1486         ret = parse_monolithic_mount_data(fc, data);
1487         if (ret < 0)
1488                 goto out;
1489
1490         ret = reconfigure_super(fc);
1491 out:
1492         put_fs_context(fc);
1493         return ret;
1494 }
1495
1496 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1497 {
1498         return 1;
1499 }
1500
1501 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1502         int flags, void *data,
1503         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1504 {
1505         struct super_block *s;
1506         int error;
1507
1508         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1509         if (IS_ERR(s))
1510                 return ERR_CAST(s);
1511         if (!s->s_root) {
1512                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1513                 if (!error)
1514                         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1515         } else {
1516                 error = reconfigure_single(s, flags, data);
1517         }
1518         if (unlikely(error)) {
1519                 deactivate_locked_super(s);
1520                 return ERR_PTR(error);
1521         }
1522         return dget(s->s_root);
1523 }
1524 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1525
1526 /**
1527  * vfs_get_tree - Get the mountable root
1528  * @fc: The superblock configuration context.
1529  *
1530  * The filesystem is invoked to get or create a superblock which can then later
1531  * be used for mounting.  The filesystem places a pointer to the root to be
1532  * used for mounting in @fc->root.
1533  */
1534 int vfs_get_tree(struct fs_context *fc)
1535 {
1536         struct super_block *sb;
1537         int error;
1538
1539         if (fc->root)
1540                 return -EBUSY;
1541
1542         /* Get the mountable root in fc->root, with a ref on the root and a ref
1543          * on the superblock.
1544          */
1545         error = fc->ops->get_tree(fc);
1546         if (error < 0)
1547                 return error;
1548
1549         if (!fc->root) {
1550                 pr_err("Filesystem %s get_tree() didn't set fc->root\n",
1551                        fc->fs_type->name);
1552                 /* We don't know what the locking state of the superblock is -
1553                  * if there is a superblock.
1554                  */
1555                 BUG();
1556         }
1557
1558         sb = fc->root->d_sb;
1559         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1560
1561         /*
1562          * Write barrier is for super_cache_count(). We place it before setting
1563          * SB_BORN as the data dependency between the two functions is the
1564          * superblock structure contents that we just set up, not the SB_BORN
1565          * flag.
1566          */
1567         smp_wmb();
1568         sb->s_flags |= SB_BORN;
1569
1570         error = security_sb_set_mnt_opts(sb, fc->security, 0, NULL);
1571         if (unlikely(error)) {
1572                 fc_drop_locked(fc);
1573                 return error;
1574         }
1575
1576         /*
1577          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1578          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1579          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1580          * violate this rule.
1581          */
1582         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1583                 "negative value (%lld)\n", fc->fs_type->name, sb->s_maxbytes);
1584
1585         return 0;
1586 }
1587 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_tree);
1588
1589 /*
1590  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1591  * in generic_shutdown_super().
1592  */
1593 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1594 {
1595         struct backing_dev_info *bdi;
1596         int err;
1597         va_list args;
1598
1599         bdi = bdi_alloc(GFP_KERNEL);
1600         if (!bdi)
1601                 return -ENOMEM;
1602
1603         bdi->name = sb->s_type->name;
1604
1605         va_start(args, fmt);
1606         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1607         va_end(args);
1608         if (err) {
1609                 bdi_put(bdi);
1610                 return err;
1611         }
1612         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1613         sb->s_bdi = bdi;
1614
1615         return 0;
1616 }
1617 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1618
1619 /*
1620  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1621  * in generic_shutdown_super().
1622  */
1623 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1624 {
1625         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1626
1627         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1628                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1629 }
1630 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1631
1632 /*
1633  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1634  * instead.
1635  */
1636 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1637 {
1638         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1639 }
1640 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1641
1642 /*
1643  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1644  * instead.
1645  */
1646 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1647 {
1648         bool force_trylock = false;
1649         int ret = 1;
1650
1651 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1652         /*
1653          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1654          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1655          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1656          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1657          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1658          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1659          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1660          */
1661         if (wait) {
1662                 int i;
1663
1664                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1665                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1666                                 force_trylock = true;
1667                                 break;
1668                         }
1669         }
1670 #endif
1671         if (wait && !force_trylock)
1672                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1673         else
1674                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1675
1676         WARN_ON(force_trylock && !ret);
1677         return ret;
1678 }
1679 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1680
1681 /**
1682  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1683  * @sb: the super for which we wait
1684  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1685  *
1686  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1687  * system.
1688  */
1689 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1690 {
1691         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1692 }
1693
1694 /*
1695  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1696  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1697  */
1698 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1699 {
1700         int level;
1701
1702         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1703                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1704 }
1705
1706 /*
1707  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1708  */
1709 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1710 {
1711         int level;
1712
1713         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1714                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1715 }
1716
1717 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1718 {
1719         int level;
1720
1721         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1722                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1723 }
1724
1725 /**
1726  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1727  * @sb: the super to lock
1728  *
1729  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1730  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1731  * -EBUSY.
1732  *
1733  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1734  *
1735  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1736  *
1737  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1738  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1739  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1740  *
1741  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1742  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1743  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1744  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1745  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1746  * sync is running).
1747  *
1748  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1749  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1750  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1751  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1752  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1753  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1754  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1755  *
1756  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1757  */
1758 int freeze_super(struct super_block *sb)
1759 {
1760         int ret;
1761
1762         atomic_inc(&sb->s_active);
1763         down_write(&sb->s_umount);
1764         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1765                 deactivate_locked_super(sb);
1766                 return -EBUSY;
1767         }
1768
1769         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1770                 up_write(&sb->s_umount);
1771                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1772         }
1773
1774         if (sb_rdonly(sb)) {
1775                 /* Nothing to do really... */
1776                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1777                 up_write(&sb->s_umount);
1778                 return 0;
1779         }
1780
1781         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1782         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1783         up_write(&sb->s_umount);
1784         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1785         down_write(&sb->s_umount);
1786
1787         /* Now we go and block page faults... */
1788         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1789         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1790
1791         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1792         sync_filesystem(sb);
1793
1794         /* Now wait for internal filesystem counter */
1795         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1796         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1797
1798         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1799                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1800                 if (ret) {
1801                         printk(KERN_ERR
1802                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1803                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1804                         sb_freeze_unlock(sb);
1805                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1806                         deactivate_locked_super(sb);
1807                         return ret;
1808                 }
1809         }
1810         /*
1811          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1812          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1813          */
1814         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1815         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1816         up_write(&sb->s_umount);
1817         return 0;
1818 }
1819 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1820
1821 /**
1822  * thaw_super -- unlock filesystem
1823  * @sb: the super to thaw
1824  *
1825  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1826  */
1827 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb)
1828 {
1829         int error;
1830
1831         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1832                 up_write(&sb->s_umount);
1833                 return -EINVAL;
1834         }
1835
1836         if (sb_rdonly(sb)) {
1837                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1838                 goto out;
1839         }
1840
1841         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1842
1843         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1844                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1845                 if (error) {
1846                         printk(KERN_ERR
1847                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1848                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1849                         up_write(&sb->s_umount);
1850                         return error;
1851                 }
1852         }
1853
1854         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1855         sb_freeze_unlock(sb);
1856 out:
1857         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1858         deactivate_locked_super(sb);
1859         return 0;
1860 }
1861
1862 int thaw_super(struct super_block *sb)
1863 {
1864         down_write(&sb->s_umount);
1865         return thaw_super_locked(sb);
1866 }
1867 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);