Merge branch 'drm-next-3.13' of git://people.freedesktop.org/~agd5f/linux into drm...
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / fs / super.c
1 /*
2  *  linux/fs/super.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  super.c contains code to handle: - mount structures
7  *                                   - super-block tables
8  *                                   - filesystem drivers list
9  *                                   - mount system call
10  *                                   - umount system call
11  *                                   - ustat system call
12  *
13  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
14  *
15  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
16  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
17  *  Added options to /proc/mounts:
18  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
19  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
20  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
21  */
22
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/acct.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include "internal.h"
38
39
40 LIST_HEAD(super_blocks);
41 DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
42
43 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
44         "sb_writers",
45         "sb_pagefaults",
46         "sb_internal",
47 };
48
49 /*
50  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
51  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
52  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
53  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
54  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
55  */
56 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
57                                       struct shrink_control *sc)
58 {
59         struct super_block *sb;
60         long    fs_objects = 0;
61         long    total_objects;
62         long    freed = 0;
63         long    dentries;
64         long    inodes;
65
66         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
67
68         /*
69          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
70          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
71          */
72         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
73                 return SHRINK_STOP;
74
75         if (!grab_super_passive(sb))
76                 return SHRINK_STOP;
77
78         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
79                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc->nid);
80
81         inodes = list_lru_count_node(&sb->s_inode_lru, sc->nid);
82         dentries = list_lru_count_node(&sb->s_dentry_lru, sc->nid);
83         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
84
85         /* proportion the scan between the caches */
86         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
87         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
88
89         /*
90          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
91          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
92          */
93         freed = prune_dcache_sb(sb, dentries, sc->nid);
94         freed += prune_icache_sb(sb, inodes, sc->nid);
95
96         if (fs_objects) {
97                 fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects,
98                                                                 total_objects);
99                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, fs_objects,
100                                                        sc->nid);
101         }
102
103         drop_super(sb);
104         return freed;
105 }
106
107 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
108                                        struct shrink_control *sc)
109 {
110         struct super_block *sb;
111         long    total_objects = 0;
112
113         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
114
115         if (!grab_super_passive(sb))
116                 return 0;
117
118         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
119                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb,
120                                                  sc->nid);
121
122         total_objects += list_lru_count_node(&sb->s_dentry_lru,
123                                                  sc->nid);
124         total_objects += list_lru_count_node(&sb->s_inode_lru,
125                                                  sc->nid);
126
127         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
128         drop_super(sb);
129         return total_objects;
130 }
131
132 /**
133  *      destroy_super   -       frees a superblock
134  *      @s: superblock to free
135  *
136  *      Frees a superblock.
137  */
138 static void destroy_super(struct super_block *s)
139 {
140         int i;
141         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
142         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
143         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
144                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
145         security_sb_free(s);
146         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
147         kfree(s->s_subtype);
148         kfree(s->s_options);
149         kfree_rcu(s, rcu);
150 }
151
152 /**
153  *      alloc_super     -       create new superblock
154  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
155  *      @flags: the mount flags
156  *
157  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
158  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
159  */
160 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
161 {
162         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
163         static const struct super_operations default_op;
164         int i;
165
166         if (!s)
167                 return NULL;
168
169         if (security_sb_alloc(s))
170                 goto fail;
171
172         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
173                 if (percpu_counter_init(&s->s_writers.counter[i], 0) < 0)
174                         goto fail;
175                 lockdep_init_map(&s->s_writers.lock_map[i], sb_writers_name[i],
176                                  &type->s_writers_key[i], 0);
177         }
178         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait);
179         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
180         s->s_flags = flags;
181         s->s_bdi = &default_backing_dev_info;
182         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
183         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
184         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
185
186         if (list_lru_init(&s->s_dentry_lru))
187                 goto fail;
188         if (list_lru_init(&s->s_inode_lru))
189                 goto fail;
190
191         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
192         init_rwsem(&s->s_umount);
193         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
194         /*
195          * sget() can have s_umount recursion.
196          *
197          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
198          * one (this one), and tries again to find a suitable old
199          * one.
200          *
201          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
202          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
203          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
204          * risk of deadlocks.
205          *
206          * Annotate this by putting this lock in a different
207          * subclass.
208          */
209         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
210         s->s_count = 1;
211         atomic_set(&s->s_active, 1);
212         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
213         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
214         mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
215         mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
216         init_rwsem(&s->s_dquot.dqptr_sem);
217         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
218         s->s_op = &default_op;
219         s->s_time_gran = 1000000000;
220         s->cleancache_poolid = -1;
221
222         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
223         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
224         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
225         s->s_shrink.batch = 1024;
226         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
227         return s;
228
229 fail:
230         destroy_super(s);
231         return NULL;
232 }
233
234 /* Superblock refcounting  */
235
236 /*
237  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
238  */
239 static void __put_super(struct super_block *sb)
240 {
241         if (!--sb->s_count) {
242                 list_del_init(&sb->s_list);
243                 destroy_super(sb);
244         }
245 }
246
247 /**
248  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
249  *      @sb: superblock in question
250  *
251  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
252  *      references left.
253  */
254 static void put_super(struct super_block *sb)
255 {
256         spin_lock(&sb_lock);
257         __put_super(sb);
258         spin_unlock(&sb_lock);
259 }
260
261
262 /**
263  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
264  *      @s: superblock to deactivate
265  *
266  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
267  *      one if there is no other active references left.  In that case we
268  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
269  *      had just acquired.
270  *
271  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
272  */
273 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
274 {
275         struct file_system_type *fs = s->s_type;
276         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
277                 cleancache_invalidate_fs(s);
278                 fs->kill_sb(s);
279
280                 /* caches are now gone, we can safely kill the shrinker now */
281                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
282
283                 put_filesystem(fs);
284                 put_super(s);
285         } else {
286                 up_write(&s->s_umount);
287         }
288 }
289
290 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
291
292 /**
293  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
294  *      @s: superblock to deactivate
295  *
296  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
297  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
298  *      lock will be acquired prior to that.
299  */
300 void deactivate_super(struct super_block *s)
301 {
302         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
303                 down_write(&s->s_umount);
304                 deactivate_locked_super(s);
305         }
306 }
307
308 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
309
310 /**
311  *      grab_super - acquire an active reference
312  *      @s: reference we are trying to make active
313  *
314  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
315  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
316  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
317  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
318  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
319  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
320  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
321  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
322  */
323 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
324 {
325         s->s_count++;
326         spin_unlock(&sb_lock);
327         down_write(&s->s_umount);
328         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
329                 put_super(s);
330                 return 1;
331         }
332         up_write(&s->s_umount);
333         put_super(s);
334         return 0;
335 }
336
337 /*
338  *      grab_super_passive - acquire a passive reference
339  *      @sb: reference we are trying to grab
340  *
341  *      Tries to acquire a passive reference. This is used in places where we
342  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
343  *      superblock does not go away while we are working on it. It returns
344  *      false if a reference was not gained, and returns true with the s_umount
345  *      lock held in read mode if a reference is gained. On successful return,
346  *      the caller must drop the s_umount lock and the passive reference when
347  *      done.
348  */
349 bool grab_super_passive(struct super_block *sb)
350 {
351         spin_lock(&sb_lock);
352         if (hlist_unhashed(&sb->s_instances)) {
353                 spin_unlock(&sb_lock);
354                 return false;
355         }
356
357         sb->s_count++;
358         spin_unlock(&sb_lock);
359
360         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
361                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
362                         return true;
363                 up_read(&sb->s_umount);
364         }
365
366         put_super(sb);
367         return false;
368 }
369
370 /**
371  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
372  *      @sb: superblock to kill
373  *
374  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
375  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
376  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
377  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
378  *      taken care of and do not need specific handling.
379  *
380  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
381  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
382  *      change the attachments of dentries to inodes.
383  */
384 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
385 {
386         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
387
388         if (sb->s_root) {
389                 shrink_dcache_for_umount(sb);
390                 sync_filesystem(sb);
391                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
392
393                 fsnotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
394
395                 evict_inodes(sb);
396
397                 if (sb->s_dio_done_wq) {
398                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
399                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
400                 }
401
402                 if (sop->put_super)
403                         sop->put_super(sb);
404
405                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
406                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
407                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
408                            sb->s_id);
409                 }
410         }
411         spin_lock(&sb_lock);
412         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
413         hlist_del_init(&sb->s_instances);
414         spin_unlock(&sb_lock);
415         up_write(&sb->s_umount);
416 }
417
418 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
419
420 /**
421  *      sget    -       find or create a superblock
422  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
423  *      @test:  comparison callback
424  *      @set:   setup callback
425  *      @flags: mount flags
426  *      @data:  argument to each of them
427  */
428 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
429                         int (*test)(struct super_block *,void *),
430                         int (*set)(struct super_block *,void *),
431                         int flags,
432                         void *data)
433 {
434         struct super_block *s = NULL;
435         struct super_block *old;
436         int err;
437
438 retry:
439         spin_lock(&sb_lock);
440         if (test) {
441                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
442                         if (!test(old, data))
443                                 continue;
444                         if (!grab_super(old))
445                                 goto retry;
446                         if (s) {
447                                 up_write(&s->s_umount);
448                                 destroy_super(s);
449                                 s = NULL;
450                         }
451                         return old;
452                 }
453         }
454         if (!s) {
455                 spin_unlock(&sb_lock);
456                 s = alloc_super(type, flags);
457                 if (!s)
458                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
459                 goto retry;
460         }
461                 
462         err = set(s, data);
463         if (err) {
464                 spin_unlock(&sb_lock);
465                 up_write(&s->s_umount);
466                 destroy_super(s);
467                 return ERR_PTR(err);
468         }
469         s->s_type = type;
470         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
471         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
472         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
473         spin_unlock(&sb_lock);
474         get_filesystem(type);
475         register_shrinker(&s->s_shrink);
476         return s;
477 }
478
479 EXPORT_SYMBOL(sget);
480
481 void drop_super(struct super_block *sb)
482 {
483         up_read(&sb->s_umount);
484         put_super(sb);
485 }
486
487 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
488
489 /**
490  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
491  *      @f: function to call
492  *      @arg: argument to pass to it
493  *
494  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
495  *      locked superblock and given argument.
496  */
497 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
498 {
499         struct super_block *sb, *p = NULL;
500
501         spin_lock(&sb_lock);
502         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
503                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
504                         continue;
505                 sb->s_count++;
506                 spin_unlock(&sb_lock);
507
508                 down_read(&sb->s_umount);
509                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
510                         f(sb, arg);
511                 up_read(&sb->s_umount);
512
513                 spin_lock(&sb_lock);
514                 if (p)
515                         __put_super(p);
516                 p = sb;
517         }
518         if (p)
519                 __put_super(p);
520         spin_unlock(&sb_lock);
521 }
522
523 /**
524  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
525  *      @type: fs type
526  *      @f: function to call
527  *      @arg: argument to pass to it
528  *
529  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
530  *      locked superblock and given argument.
531  */
532 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
533         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
534 {
535         struct super_block *sb, *p = NULL;
536
537         spin_lock(&sb_lock);
538         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
539                 sb->s_count++;
540                 spin_unlock(&sb_lock);
541
542                 down_read(&sb->s_umount);
543                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
544                         f(sb, arg);
545                 up_read(&sb->s_umount);
546
547                 spin_lock(&sb_lock);
548                 if (p)
549                         __put_super(p);
550                 p = sb;
551         }
552         if (p)
553                 __put_super(p);
554         spin_unlock(&sb_lock);
555 }
556
557 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
558
559 /**
560  *      get_super - get the superblock of a device
561  *      @bdev: device to get the superblock for
562  *      
563  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
564  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
565  */
566
567 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
568 {
569         struct super_block *sb;
570
571         if (!bdev)
572                 return NULL;
573
574         spin_lock(&sb_lock);
575 rescan:
576         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
577                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
578                         continue;
579                 if (sb->s_bdev == bdev) {
580                         sb->s_count++;
581                         spin_unlock(&sb_lock);
582                         down_read(&sb->s_umount);
583                         /* still alive? */
584                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
585                                 return sb;
586                         up_read(&sb->s_umount);
587                         /* nope, got unmounted */
588                         spin_lock(&sb_lock);
589                         __put_super(sb);
590                         goto rescan;
591                 }
592         }
593         spin_unlock(&sb_lock);
594         return NULL;
595 }
596
597 EXPORT_SYMBOL(get_super);
598
599 /**
600  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
601  *      @bdev: device to get the superblock for
602  *
603  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
604  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
605  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
606  *      is found.
607  */
608 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
609 {
610         while (1) {
611                 struct super_block *s = get_super(bdev);
612                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
613                         return s;
614                 up_read(&s->s_umount);
615                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
616                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
617                 put_super(s);
618         }
619 }
620 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
621
622 /**
623  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
624  * @bdev: device to get the superblock for
625  *
626  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
627  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
628  * reference or %NULL if none was found.
629  */
630 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
631 {
632         struct super_block *sb;
633
634         if (!bdev)
635                 return NULL;
636
637 restart:
638         spin_lock(&sb_lock);
639         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
640                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
641                         continue;
642                 if (sb->s_bdev == bdev) {
643                         if (!grab_super(sb))
644                                 goto restart;
645                         up_write(&sb->s_umount);
646                         return sb;
647                 }
648         }
649         spin_unlock(&sb_lock);
650         return NULL;
651 }
652  
653 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
654 {
655         struct super_block *sb;
656
657         spin_lock(&sb_lock);
658 rescan:
659         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
660                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
661                         continue;
662                 if (sb->s_dev ==  dev) {
663                         sb->s_count++;
664                         spin_unlock(&sb_lock);
665                         down_read(&sb->s_umount);
666                         /* still alive? */
667                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
668                                 return sb;
669                         up_read(&sb->s_umount);
670                         /* nope, got unmounted */
671                         spin_lock(&sb_lock);
672                         __put_super(sb);
673                         goto rescan;
674                 }
675         }
676         spin_unlock(&sb_lock);
677         return NULL;
678 }
679
680 /**
681  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
682  *      @sb:    superblock in question
683  *      @flags: numeric part of options
684  *      @data:  the rest of options
685  *      @force: whether or not to force the change
686  *
687  *      Alters the mount options of a mounted file system.
688  */
689 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
690 {
691         int retval;
692         int remount_ro;
693
694         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
695                 return -EBUSY;
696
697 #ifdef CONFIG_BLOCK
698         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
699                 return -EACCES;
700 #endif
701
702         if (flags & MS_RDONLY)
703                 acct_auto_close(sb);
704         shrink_dcache_sb(sb);
705         sync_filesystem(sb);
706
707         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
708
709         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
710            make sure there are no rw files opened */
711         if (remount_ro) {
712                 if (force) {
713                         sb->s_readonly_remount = 1;
714                         smp_wmb();
715                 } else {
716                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
717                         if (retval)
718                                 return retval;
719                 }
720         }
721
722         if (sb->s_op->remount_fs) {
723                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
724                 if (retval) {
725                         if (!force)
726                                 goto cancel_readonly;
727                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
728                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
729                              sb->s_type->name, retval);
730                 }
731         }
732         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
733         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
734         smp_wmb();
735         sb->s_readonly_remount = 0;
736
737         /*
738          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
739          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
740          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
741          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
742          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
743          * effort at coherency.
744          */
745         if (remount_ro && sb->s_bdev)
746                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
747         return 0;
748
749 cancel_readonly:
750         sb->s_readonly_remount = 0;
751         return retval;
752 }
753
754 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
755 {
756         struct super_block *sb, *p = NULL;
757
758         spin_lock(&sb_lock);
759         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
760                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
761                         continue;
762                 sb->s_count++;
763                 spin_unlock(&sb_lock);
764                 down_write(&sb->s_umount);
765                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
766                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
767                         /*
768                          * What lock protects sb->s_flags??
769                          */
770                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
771                 }
772                 up_write(&sb->s_umount);
773                 spin_lock(&sb_lock);
774                 if (p)
775                         __put_super(p);
776                 p = sb;
777         }
778         if (p)
779                 __put_super(p);
780         spin_unlock(&sb_lock);
781         kfree(work);
782         printk("Emergency Remount complete\n");
783 }
784
785 void emergency_remount(void)
786 {
787         struct work_struct *work;
788
789         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
790         if (work) {
791                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
792                 schedule_work(work);
793         }
794 }
795
796 /*
797  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
798  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
799  */
800
801 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
802 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
803 static int unnamed_dev_start = 0; /* don't bother trying below it */
804
805 int get_anon_bdev(dev_t *p)
806 {
807         int dev;
808         int error;
809
810  retry:
811         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
812                 return -ENOMEM;
813         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
814         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
815         if (!error)
816                 unnamed_dev_start = dev + 1;
817         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
818         if (error == -EAGAIN)
819                 /* We raced and lost with another CPU. */
820                 goto retry;
821         else if (error)
822                 return -EAGAIN;
823
824         if (dev == (1 << MINORBITS)) {
825                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
826                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
827                 if (unnamed_dev_start > dev)
828                         unnamed_dev_start = dev;
829                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
830                 return -EMFILE;
831         }
832         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
833         return 0;
834 }
835 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
836
837 void free_anon_bdev(dev_t dev)
838 {
839         int slot = MINOR(dev);
840         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
841         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
842         if (slot < unnamed_dev_start)
843                 unnamed_dev_start = slot;
844         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
845 }
846 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
847
848 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
849 {
850         int error = get_anon_bdev(&s->s_dev);
851         if (!error)
852                 s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
853         return error;
854 }
855
856 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
857
858 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
859 {
860         dev_t dev = sb->s_dev;
861         generic_shutdown_super(sb);
862         free_anon_bdev(dev);
863 }
864
865 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
866
867 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
868 {
869         if (sb->s_root)
870                 d_genocide(sb->s_root);
871         kill_anon_super(sb);
872 }
873
874 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
875
876 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
877 {
878         return sb->s_fs_info == data;
879 }
880
881 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
882 {
883         sb->s_fs_info = data;
884         return set_anon_super(sb, NULL);
885 }
886
887 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
888         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
889 {
890         struct super_block *sb;
891
892         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
893         if (IS_ERR(sb))
894                 return ERR_CAST(sb);
895
896         if (!sb->s_root) {
897                 int err;
898                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
899                 if (err) {
900                         deactivate_locked_super(sb);
901                         return ERR_PTR(err);
902                 }
903
904                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
905         }
906
907         return dget(sb->s_root);
908 }
909
910 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
911
912 #ifdef CONFIG_BLOCK
913 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
914 {
915         s->s_bdev = data;
916         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
917
918         /*
919          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
920          * overwrite this in ->fill_super()
921          */
922         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
923         return 0;
924 }
925
926 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
927 {
928         return (void *)s->s_bdev == data;
929 }
930
931 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
932         int flags, const char *dev_name, void *data,
933         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
934 {
935         struct block_device *bdev;
936         struct super_block *s;
937         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
938         int error = 0;
939
940         if (!(flags & MS_RDONLY))
941                 mode |= FMODE_WRITE;
942
943         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
944         if (IS_ERR(bdev))
945                 return ERR_CAST(bdev);
946
947         /*
948          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
949          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
950          * while we are mounting
951          */
952         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
953         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
954                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
955                 error = -EBUSY;
956                 goto error_bdev;
957         }
958         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
959                  bdev);
960         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
961         if (IS_ERR(s))
962                 goto error_s;
963
964         if (s->s_root) {
965                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
966                         deactivate_locked_super(s);
967                         error = -EBUSY;
968                         goto error_bdev;
969                 }
970
971                 /*
972                  * s_umount nests inside bd_mutex during
973                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
974                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
975                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
976                  * holding an active reference.
977                  */
978                 up_write(&s->s_umount);
979                 blkdev_put(bdev, mode);
980                 down_write(&s->s_umount);
981         } else {
982                 char b[BDEVNAME_SIZE];
983
984                 s->s_mode = mode;
985                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
986                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
987                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
988                 if (error) {
989                         deactivate_locked_super(s);
990                         goto error;
991                 }
992
993                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
994                 bdev->bd_super = s;
995         }
996
997         return dget(s->s_root);
998
999 error_s:
1000         error = PTR_ERR(s);
1001 error_bdev:
1002         blkdev_put(bdev, mode);
1003 error:
1004         return ERR_PTR(error);
1005 }
1006 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1007
1008 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1009 {
1010         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1011         fmode_t mode = sb->s_mode;
1012
1013         bdev->bd_super = NULL;
1014         generic_shutdown_super(sb);
1015         sync_blockdev(bdev);
1016         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1017         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1018 }
1019
1020 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1021 #endif
1022
1023 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1024         int flags, void *data,
1025         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1026 {
1027         int error;
1028         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1029
1030         if (IS_ERR(s))
1031                 return ERR_CAST(s);
1032
1033         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1034         if (error) {
1035                 deactivate_locked_super(s);
1036                 return ERR_PTR(error);
1037         }
1038         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1039         return dget(s->s_root);
1040 }
1041 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1042
1043 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1044 {
1045         return 1;
1046 }
1047
1048 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1049         int flags, void *data,
1050         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1051 {
1052         struct super_block *s;
1053         int error;
1054
1055         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1056         if (IS_ERR(s))
1057                 return ERR_CAST(s);
1058         if (!s->s_root) {
1059                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1060                 if (error) {
1061                         deactivate_locked_super(s);
1062                         return ERR_PTR(error);
1063                 }
1064                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1065         } else {
1066                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1067         }
1068         return dget(s->s_root);
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1071
1072 struct dentry *
1073 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1074 {
1075         struct dentry *root;
1076         struct super_block *sb;
1077         char *secdata = NULL;
1078         int error = -ENOMEM;
1079
1080         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1081                 secdata = alloc_secdata();
1082                 if (!secdata)
1083                         goto out;
1084
1085                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1086                 if (error)
1087                         goto out_free_secdata;
1088         }
1089
1090         root = type->mount(type, flags, name, data);
1091         if (IS_ERR(root)) {
1092                 error = PTR_ERR(root);
1093                 goto out_free_secdata;
1094         }
1095         sb = root->d_sb;
1096         BUG_ON(!sb);
1097         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1098         WARN_ON(sb->s_bdi == &default_backing_dev_info);
1099         sb->s_flags |= MS_BORN;
1100
1101         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1102         if (error)
1103                 goto out_sb;
1104
1105         /*
1106          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1107          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1108          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1109          * violate this rule.
1110          */
1111         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1112                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1113
1114         up_write(&sb->s_umount);
1115         free_secdata(secdata);
1116         return root;
1117 out_sb:
1118         dput(root);
1119         deactivate_locked_super(sb);
1120 out_free_secdata:
1121         free_secdata(secdata);
1122 out:
1123         return ERR_PTR(error);
1124 }
1125
1126 /*
1127  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1128  * instead.
1129  */
1130 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1131 {
1132         percpu_counter_dec(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1133         /*
1134          * Make sure s_writers are updated before we wake up waiters in
1135          * freeze_super().
1136          */
1137         smp_mb();
1138         if (waitqueue_active(&sb->s_writers.wait))
1139                 wake_up(&sb->s_writers.wait);
1140         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _RET_IP_);
1141 }
1142 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1143
1144 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1145 /*
1146  * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing but
1147  * it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze protection
1148  * works as getting a read lock but there are subtle problems. XFS for example
1149  * gets freeze protection on internal level twice in some cases, which is OK
1150  * only because we already hold a freeze protection also on higher level. Due
1151  * to these cases we have to tell lockdep we are doing trylock when we
1152  * already hold a freeze protection for a higher freeze level.
1153  */
1154 static void acquire_freeze_lock(struct super_block *sb, int level, bool trylock,
1155                                 unsigned long ip)
1156 {
1157         int i;
1158
1159         if (!trylock) {
1160                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1161                         if (lock_is_held(&sb->s_writers.lock_map[i])) {
1162                                 trylock = true;
1163                                 break;
1164                         }
1165         }
1166         rwsem_acquire_read(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, trylock, ip);
1167 }
1168 #endif
1169
1170 /*
1171  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1172  * instead.
1173  */
1174 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1175 {
1176 retry:
1177         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1178                 if (!wait)
1179                         return 0;
1180                 wait_event(sb->s_writers.wait_unfrozen,
1181                            sb->s_writers.frozen < level);
1182         }
1183
1184 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1185         acquire_freeze_lock(sb, level, !wait, _RET_IP_);
1186 #endif
1187         percpu_counter_inc(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1188         /*
1189          * Make sure counter is updated before we check for frozen.
1190          * freeze_super() first sets frozen and then checks the counter.
1191          */
1192         smp_mb();
1193         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1194                 __sb_end_write(sb, level);
1195                 goto retry;
1196         }
1197         return 1;
1198 }
1199 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1200
1201 /**
1202  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1203  * @sb: the super for which we wait
1204  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1205  *
1206  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1207  * system. Caller of this function should make sure there can be no new writers
1208  * of type @level before calling this function. Otherwise this function can
1209  * livelock.
1210  */
1211 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1212 {
1213         s64 writers;
1214
1215         /*
1216          * We just cycle-through lockdep here so that it does not complain
1217          * about returning with lock to userspace
1218          */
1219         rwsem_acquire(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, 0, _THIS_IP_);
1220         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _THIS_IP_);
1221
1222         do {
1223                 DEFINE_WAIT(wait);
1224
1225                 /*
1226                  * We use a barrier in prepare_to_wait() to separate setting
1227                  * of frozen and checking of the counter
1228                  */
1229                 prepare_to_wait(&sb->s_writers.wait, &wait,
1230                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1231
1232                 writers = percpu_counter_sum(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1233                 if (writers)
1234                         schedule();
1235
1236                 finish_wait(&sb->s_writers.wait, &wait);
1237         } while (writers);
1238 }
1239
1240 /**
1241  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1242  * @sb: the super to lock
1243  *
1244  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1245  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1246  * -EBUSY.
1247  *
1248  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1249  *
1250  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1251  *
1252  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1253  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1254  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1255  *
1256  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1257  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1258  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1259  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1260  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1261  * sync is running).
1262  *
1263  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1264  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1265  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1266  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1267  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1268  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1269  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1270  *
1271  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1272  */
1273 int freeze_super(struct super_block *sb)
1274 {
1275         int ret;
1276
1277         atomic_inc(&sb->s_active);
1278         down_write(&sb->s_umount);
1279         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1280                 deactivate_locked_super(sb);
1281                 return -EBUSY;
1282         }
1283
1284         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1285                 up_write(&sb->s_umount);
1286                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1287         }
1288
1289         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1290                 /* Nothing to do really... */
1291                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1292                 up_write(&sb->s_umount);
1293                 return 0;
1294         }
1295
1296         /* From now on, no new normal writers can start */
1297         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1298         smp_wmb();
1299
1300         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1301         up_write(&sb->s_umount);
1302
1303         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1304
1305         /* Now we go and block page faults... */
1306         down_write(&sb->s_umount);
1307         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1308         smp_wmb();
1309
1310         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1311
1312         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1313         sync_filesystem(sb);
1314
1315         /* Now wait for internal filesystem counter */
1316         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1317         smp_wmb();
1318         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1319
1320         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1321                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1322                 if (ret) {
1323                         printk(KERN_ERR
1324                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1325                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1326                         smp_wmb();
1327                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1328                         deactivate_locked_super(sb);
1329                         return ret;
1330                 }
1331         }
1332         /*
1333          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1334          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1335          */
1336         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1337         up_write(&sb->s_umount);
1338         return 0;
1339 }
1340 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1341
1342 /**
1343  * thaw_super -- unlock filesystem
1344  * @sb: the super to thaw
1345  *
1346  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1347  */
1348 int thaw_super(struct super_block *sb)
1349 {
1350         int error;
1351
1352         down_write(&sb->s_umount);
1353         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1354                 up_write(&sb->s_umount);
1355                 return -EINVAL;
1356         }
1357
1358         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
1359                 goto out;
1360
1361         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1362                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1363                 if (error) {
1364                         printk(KERN_ERR
1365                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1366                         up_write(&sb->s_umount);
1367                         return error;
1368                 }
1369         }
1370
1371 out:
1372         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1373         smp_wmb();
1374         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1375         deactivate_locked_super(sb);
1376
1377         return 0;
1378 }
1379 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);