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