Merge tag 'for-linus-20180413' of git://git.kernel.dk/linux-block
[platform/kernel/linux-rpi.git] / fs / super.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/super.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  super.c contains code to handle: - mount structures
8  *                                   - super-block tables
9  *                                   - filesystem drivers list
10  *                                   - mount system call
11  *                                   - umount system call
12  *                                   - ustat system call
13  *
14  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
15  *
16  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
17  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
18  *  Added options to /proc/mounts:
19  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
20  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
21  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
22  */
23
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include <linux/user_namespace.h>
38 #include "internal.h"
39
40 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb);
41
42 static LIST_HEAD(super_blocks);
43 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
44
45 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
46         "sb_writers",
47         "sb_pagefaults",
48         "sb_internal",
49 };
50
51 /*
52  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
53  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
54  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
55  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
56  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
57  */
58 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
59                                       struct shrink_control *sc)
60 {
61         struct super_block *sb;
62         long    fs_objects = 0;
63         long    total_objects;
64         long    freed = 0;
65         long    dentries;
66         long    inodes;
67
68         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
69
70         /*
71          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
72          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
73          */
74         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
75                 return SHRINK_STOP;
76
77         if (!trylock_super(sb))
78                 return SHRINK_STOP;
79
80         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
81                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
82
83         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
84         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
85         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
86         if (!total_objects)
87                 total_objects = 1;
88
89         /* proportion the scan between the caches */
90         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
91         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
92         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
93
94         /*
95          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
96          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
97          *
98          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
99          * accounting uses this to fully empty the caches.
100          */
101         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
102         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
103         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
104         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
105
106         if (fs_objects) {
107                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
108                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
109         }
110
111         up_read(&sb->s_umount);
112         return freed;
113 }
114
115 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
116                                        struct shrink_control *sc)
117 {
118         struct super_block *sb;
119         long    total_objects = 0;
120
121         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
122
123         /*
124          * Don't call trylock_super as it is a potential
125          * scalability bottleneck. The counts could get updated
126          * between super_cache_count and super_cache_scan anyway.
127          * Call to super_cache_count with shrinker_rwsem held
128          * ensures the safety of call to list_lru_shrink_count() and
129          * s_op->nr_cached_objects().
130          */
131         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
132                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
133
134         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
135         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
136
137         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
138         return total_objects;
139 }
140
141 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
142 {
143         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
144                                                         destroy_work);
145         int i;
146
147         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
148                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
149         kfree(s);
150 }
151
152 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
153 {
154         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
155         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
156         schedule_work(&s->destroy_work);
157 }
158
159 /* Free a superblock that has never been seen by anyone */
160 static void destroy_unused_super(struct super_block *s)
161 {
162         if (!s)
163                 return;
164         up_write(&s->s_umount);
165         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
166         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
167         security_sb_free(s);
168         put_user_ns(s->s_user_ns);
169         kfree(s->s_subtype);
170         /* no delays needed */
171         destroy_super_work(&s->destroy_work);
172 }
173
174 /**
175  *      alloc_super     -       create new superblock
176  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
177  *      @flags: the mount flags
178  *      @user_ns: User namespace for the super_block
179  *
180  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
181  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
182  */
183 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
184                                        struct user_namespace *user_ns)
185 {
186         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
187         static const struct super_operations default_op;
188         int i;
189
190         if (!s)
191                 return NULL;
192
193         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
194         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
195         init_rwsem(&s->s_umount);
196         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
197         /*
198          * sget() can have s_umount recursion.
199          *
200          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
201          * one (this one), and tries again to find a suitable old
202          * one.
203          *
204          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
205          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
206          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
207          * risk of deadlocks.
208          *
209          * Annotate this by putting this lock in a different
210          * subclass.
211          */
212         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
213
214         if (security_sb_alloc(s))
215                 goto fail;
216
217         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
218                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
219                                         sb_writers_name[i],
220                                         &type->s_writers_key[i]))
221                         goto fail;
222         }
223         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
224         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
225         s->s_flags = flags;
226         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
227                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
228         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
229         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_roots);
230         mutex_init(&s->s_sync_lock);
231         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
232         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
233         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
234         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
235
236         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru))
237                 goto fail;
238         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru))
239                 goto fail;
240         s->s_count = 1;
241         atomic_set(&s->s_active, 1);
242         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
243         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
244         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
245         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
246         s->s_op = &default_op;
247         s->s_time_gran = 1000000000;
248         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
249
250         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
251         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
252         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
253         s->s_shrink.batch = 1024;
254         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
255         return s;
256
257 fail:
258         destroy_unused_super(s);
259         return NULL;
260 }
261
262 /* Superblock refcounting  */
263
264 /*
265  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
266  */
267 static void __put_super(struct super_block *s)
268 {
269         if (!--s->s_count) {
270                 list_del_init(&s->s_list);
271                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
272                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
273                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
274                 security_sb_free(s);
275                 put_user_ns(s->s_user_ns);
276                 kfree(s->s_subtype);
277                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
278         }
279 }
280
281 /**
282  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
283  *      @sb: superblock in question
284  *
285  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
286  *      references left.
287  */
288 static void put_super(struct super_block *sb)
289 {
290         spin_lock(&sb_lock);
291         __put_super(sb);
292         spin_unlock(&sb_lock);
293 }
294
295
296 /**
297  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
298  *      @s: superblock to deactivate
299  *
300  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
301  *      one if there is no other active references left.  In that case we
302  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
303  *      had just acquired.
304  *
305  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
306  */
307 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
308 {
309         struct file_system_type *fs = s->s_type;
310         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
311                 cleancache_invalidate_fs(s);
312                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
313                 fs->kill_sb(s);
314
315                 /*
316                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
317                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
318                  * the lru lists right now.
319                  */
320                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
321                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
322
323                 put_filesystem(fs);
324                 put_super(s);
325         } else {
326                 up_write(&s->s_umount);
327         }
328 }
329
330 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
331
332 /**
333  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
334  *      @s: superblock to deactivate
335  *
336  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
337  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
338  *      lock will be acquired prior to that.
339  */
340 void deactivate_super(struct super_block *s)
341 {
342         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
343                 down_write(&s->s_umount);
344                 deactivate_locked_super(s);
345         }
346 }
347
348 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
349
350 /**
351  *      grab_super - acquire an active reference
352  *      @s: reference we are trying to make active
353  *
354  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
355  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
356  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
357  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
358  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
359  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
360  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
361  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
362  */
363 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
364 {
365         s->s_count++;
366         spin_unlock(&sb_lock);
367         down_write(&s->s_umount);
368         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
369                 put_super(s);
370                 return 1;
371         }
372         up_write(&s->s_umount);
373         put_super(s);
374         return 0;
375 }
376
377 /*
378  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
379  *      @sb: reference we are trying to grab
380  *
381  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
382  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
383  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
384  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
385  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
386  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
387  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
388  *
389  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
390  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
391  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
392  *      it's very much not a general-purpose interface.
393  */
394 bool trylock_super(struct super_block *sb)
395 {
396         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
397                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
398                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
399                         return true;
400                 up_read(&sb->s_umount);
401         }
402
403         return false;
404 }
405
406 /**
407  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
408  *      @sb: superblock to kill
409  *
410  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
411  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
412  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
413  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
414  *      taken care of and do not need specific handling.
415  *
416  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
417  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
418  *      change the attachments of dentries to inodes.
419  */
420 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
421 {
422         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
423
424         if (sb->s_root) {
425                 shrink_dcache_for_umount(sb);
426                 sync_filesystem(sb);
427                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
428
429                 fsnotify_unmount_inodes(sb);
430                 cgroup_writeback_umount();
431
432                 evict_inodes(sb);
433
434                 if (sb->s_dio_done_wq) {
435                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
436                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
437                 }
438
439                 if (sop->put_super)
440                         sop->put_super(sb);
441
442                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
443                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
444                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
445                            sb->s_id);
446                 }
447         }
448         spin_lock(&sb_lock);
449         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
450         hlist_del_init(&sb->s_instances);
451         spin_unlock(&sb_lock);
452         up_write(&sb->s_umount);
453         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
454                 bdi_put(sb->s_bdi);
455                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
456         }
457 }
458
459 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
460
461 /**
462  *      sget_userns -   find or create a superblock
463  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
464  *      @test:  comparison callback
465  *      @set:   setup callback
466  *      @flags: mount flags
467  *      @user_ns: User namespace for the super_block
468  *      @data:  argument to each of them
469  */
470 struct super_block *sget_userns(struct file_system_type *type,
471                         int (*test)(struct super_block *,void *),
472                         int (*set)(struct super_block *,void *),
473                         int flags, struct user_namespace *user_ns,
474                         void *data)
475 {
476         struct super_block *s = NULL;
477         struct super_block *old;
478         int err;
479
480         if (!(flags & (SB_KERNMOUNT|SB_SUBMOUNT)) &&
481             !(type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT) &&
482             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
483                 return ERR_PTR(-EPERM);
484 retry:
485         spin_lock(&sb_lock);
486         if (test) {
487                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
488                         if (!test(old, data))
489                                 continue;
490                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
491                                 spin_unlock(&sb_lock);
492                                 destroy_unused_super(s);
493                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
494                         }
495                         if (!grab_super(old))
496                                 goto retry;
497                         destroy_unused_super(s);
498                         return old;
499                 }
500         }
501         if (!s) {
502                 spin_unlock(&sb_lock);
503                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
504                 if (!s)
505                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
506                 goto retry;
507         }
508
509         err = set(s, data);
510         if (err) {
511                 spin_unlock(&sb_lock);
512                 destroy_unused_super(s);
513                 return ERR_PTR(err);
514         }
515         s->s_type = type;
516         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
517         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
518         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
519         spin_unlock(&sb_lock);
520         get_filesystem(type);
521         err = register_shrinker(&s->s_shrink);
522         if (err) {
523                 deactivate_locked_super(s);
524                 s = ERR_PTR(err);
525         }
526         return s;
527 }
528
529 EXPORT_SYMBOL(sget_userns);
530
531 /**
532  *      sget    -       find or create a superblock
533  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
534  *      @test:    comparison callback
535  *      @set:     setup callback
536  *      @flags:   mount flags
537  *      @data:    argument to each of them
538  */
539 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
540                         int (*test)(struct super_block *,void *),
541                         int (*set)(struct super_block *,void *),
542                         int flags,
543                         void *data)
544 {
545         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
546
547         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
548          * mount through to here so always use &init_user_ns
549          * until that changes.
550          */
551         if (flags & SB_SUBMOUNT)
552                 user_ns = &init_user_ns;
553
554         /* Ensure the requestor has permissions over the target filesystem */
555         if (!(flags & (SB_KERNMOUNT|SB_SUBMOUNT)) && !ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
556                 return ERR_PTR(-EPERM);
557
558         return sget_userns(type, test, set, flags, user_ns, data);
559 }
560
561 EXPORT_SYMBOL(sget);
562
563 void drop_super(struct super_block *sb)
564 {
565         up_read(&sb->s_umount);
566         put_super(sb);
567 }
568
569 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
570
571 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
572 {
573         up_write(&sb->s_umount);
574         put_super(sb);
575 }
576 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
577
578 static void __iterate_supers(void (*f)(struct super_block *))
579 {
580         struct super_block *sb, *p = NULL;
581
582         spin_lock(&sb_lock);
583         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
584                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
585                         continue;
586                 sb->s_count++;
587                 spin_unlock(&sb_lock);
588
589                 f(sb);
590
591                 spin_lock(&sb_lock);
592                 if (p)
593                         __put_super(p);
594                 p = sb;
595         }
596         if (p)
597                 __put_super(p);
598         spin_unlock(&sb_lock);
599 }
600 /**
601  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
602  *      @f: function to call
603  *      @arg: argument to pass to it
604  *
605  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
606  *      locked superblock and given argument.
607  */
608 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
609 {
610         struct super_block *sb, *p = NULL;
611
612         spin_lock(&sb_lock);
613         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
614                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
615                         continue;
616                 sb->s_count++;
617                 spin_unlock(&sb_lock);
618
619                 down_read(&sb->s_umount);
620                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
621                         f(sb, arg);
622                 up_read(&sb->s_umount);
623
624                 spin_lock(&sb_lock);
625                 if (p)
626                         __put_super(p);
627                 p = sb;
628         }
629         if (p)
630                 __put_super(p);
631         spin_unlock(&sb_lock);
632 }
633
634 /**
635  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
636  *      @type: fs type
637  *      @f: function to call
638  *      @arg: argument to pass to it
639  *
640  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
641  *      locked superblock and given argument.
642  */
643 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
644         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
645 {
646         struct super_block *sb, *p = NULL;
647
648         spin_lock(&sb_lock);
649         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
650                 sb->s_count++;
651                 spin_unlock(&sb_lock);
652
653                 down_read(&sb->s_umount);
654                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
655                         f(sb, arg);
656                 up_read(&sb->s_umount);
657
658                 spin_lock(&sb_lock);
659                 if (p)
660                         __put_super(p);
661                 p = sb;
662         }
663         if (p)
664                 __put_super(p);
665         spin_unlock(&sb_lock);
666 }
667
668 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
669
670 static struct super_block *__get_super(struct block_device *bdev, bool excl)
671 {
672         struct super_block *sb;
673
674         if (!bdev)
675                 return NULL;
676
677         spin_lock(&sb_lock);
678 rescan:
679         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
680                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
681                         continue;
682                 if (sb->s_bdev == bdev) {
683                         sb->s_count++;
684                         spin_unlock(&sb_lock);
685                         if (!excl)
686                                 down_read(&sb->s_umount);
687                         else
688                                 down_write(&sb->s_umount);
689                         /* still alive? */
690                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
691                                 return sb;
692                         if (!excl)
693                                 up_read(&sb->s_umount);
694                         else
695                                 up_write(&sb->s_umount);
696                         /* nope, got unmounted */
697                         spin_lock(&sb_lock);
698                         __put_super(sb);
699                         goto rescan;
700                 }
701         }
702         spin_unlock(&sb_lock);
703         return NULL;
704 }
705
706 /**
707  *      get_super - get the superblock of a device
708  *      @bdev: device to get the superblock for
709  *
710  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
711  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
712  */
713 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
714 {
715         return __get_super(bdev, false);
716 }
717 EXPORT_SYMBOL(get_super);
718
719 static struct super_block *__get_super_thawed(struct block_device *bdev,
720                                               bool excl)
721 {
722         while (1) {
723                 struct super_block *s = __get_super(bdev, excl);
724                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
725                         return s;
726                 if (!excl)
727                         up_read(&s->s_umount);
728                 else
729                         up_write(&s->s_umount);
730                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
731                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
732                 put_super(s);
733         }
734 }
735
736 /**
737  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
738  *      @bdev: device to get the superblock for
739  *
740  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
741  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
742  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
743  *      is found.
744  */
745 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
746 {
747         return __get_super_thawed(bdev, false);
748 }
749 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
750
751 /**
752  *      get_super_exclusive_thawed - get thawed superblock of a device
753  *      @bdev: device to get the superblock for
754  *
755  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
756  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
757  *      (or immediately if it was not frozen) and s_umount semaphore is held
758  *      in exclusive mode. %NULL is returned if no match is found.
759  */
760 struct super_block *get_super_exclusive_thawed(struct block_device *bdev)
761 {
762         return __get_super_thawed(bdev, true);
763 }
764 EXPORT_SYMBOL(get_super_exclusive_thawed);
765
766 /**
767  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
768  * @bdev: device to get the superblock for
769  *
770  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
771  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
772  * reference or %NULL if none was found.
773  */
774 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
775 {
776         struct super_block *sb;
777
778         if (!bdev)
779                 return NULL;
780
781 restart:
782         spin_lock(&sb_lock);
783         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
784                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
785                         continue;
786                 if (sb->s_bdev == bdev) {
787                         if (!grab_super(sb))
788                                 goto restart;
789                         up_write(&sb->s_umount);
790                         return sb;
791                 }
792         }
793         spin_unlock(&sb_lock);
794         return NULL;
795 }
796
797 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
798 {
799         struct super_block *sb;
800
801         spin_lock(&sb_lock);
802 rescan:
803         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
804                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
805                         continue;
806                 if (sb->s_dev ==  dev) {
807                         sb->s_count++;
808                         spin_unlock(&sb_lock);
809                         down_read(&sb->s_umount);
810                         /* still alive? */
811                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
812                                 return sb;
813                         up_read(&sb->s_umount);
814                         /* nope, got unmounted */
815                         spin_lock(&sb_lock);
816                         __put_super(sb);
817                         goto rescan;
818                 }
819         }
820         spin_unlock(&sb_lock);
821         return NULL;
822 }
823
824 /**
825  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
826  *      @sb:    superblock in question
827  *      @sb_flags: revised superblock flags
828  *      @data:  the rest of options
829  *      @force: whether or not to force the change
830  *
831  *      Alters the mount options of a mounted file system.
832  */
833 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int sb_flags, void *data, int force)
834 {
835         int retval;
836         int remount_ro;
837
838         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
839                 return -EBUSY;
840
841 #ifdef CONFIG_BLOCK
842         if (!(sb_flags & SB_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
843                 return -EACCES;
844 #endif
845
846         remount_ro = (sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
847
848         if (remount_ro) {
849                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
850                         up_write(&sb->s_umount);
851                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
852                         down_write(&sb->s_umount);
853                         if (!sb->s_root)
854                                 return 0;
855                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
856                                 return -EBUSY;
857                         remount_ro = (sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
858                 }
859         }
860         shrink_dcache_sb(sb);
861
862         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
863            make sure there are no rw files opened */
864         if (remount_ro) {
865                 if (force) {
866                         sb->s_readonly_remount = 1;
867                         smp_wmb();
868                 } else {
869                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
870                         if (retval)
871                                 return retval;
872                 }
873         }
874
875         if (sb->s_op->remount_fs) {
876                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &sb_flags, data);
877                 if (retval) {
878                         if (!force)
879                                 goto cancel_readonly;
880                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
881                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
882                              sb->s_type->name, retval);
883                 }
884         }
885         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (sb_flags & MS_RMT_MASK);
886         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
887         smp_wmb();
888         sb->s_readonly_remount = 0;
889
890         /*
891          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
892          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
893          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
894          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
895          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
896          * effort at coherency.
897          */
898         if (remount_ro && sb->s_bdev)
899                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
900         return 0;
901
902 cancel_readonly:
903         sb->s_readonly_remount = 0;
904         return retval;
905 }
906
907 static void do_emergency_remount_callback(struct super_block *sb)
908 {
909         down_write(&sb->s_umount);
910         if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
911             !sb_rdonly(sb)) {
912                 /*
913                  * What lock protects sb->s_flags??
914                  */
915                 do_remount_sb(sb, SB_RDONLY, NULL, 1);
916         }
917         up_write(&sb->s_umount);
918 }
919
920 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
921 {
922         __iterate_supers(do_emergency_remount_callback);
923         kfree(work);
924         printk("Emergency Remount complete\n");
925 }
926
927 void emergency_remount(void)
928 {
929         struct work_struct *work;
930
931         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
932         if (work) {
933                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
934                 schedule_work(work);
935         }
936 }
937
938 static void do_thaw_all_callback(struct super_block *sb)
939 {
940         down_write(&sb->s_umount);
941         if (sb->s_root && sb->s_flags & MS_BORN) {
942                 emergency_thaw_bdev(sb);
943                 thaw_super_locked(sb);
944         } else {
945                 up_write(&sb->s_umount);
946         }
947 }
948
949 static void do_thaw_all(struct work_struct *work)
950 {
951         __iterate_supers(do_thaw_all_callback);
952         kfree(work);
953         printk(KERN_WARNING "Emergency Thaw complete\n");
954 }
955
956 /**
957  * emergency_thaw_all -- forcibly thaw every frozen filesystem
958  *
959  * Used for emergency unfreeze of all filesystems via SysRq
960  */
961 void emergency_thaw_all(void)
962 {
963         struct work_struct *work;
964
965         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
966         if (work) {
967                 INIT_WORK(work, do_thaw_all);
968                 schedule_work(work);
969         }
970 }
971
972 /*
973  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
974  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
975  */
976
977 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
978 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
979 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
980  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
981  */
982 static int unnamed_dev_start = 1;
983
984 int get_anon_bdev(dev_t *p)
985 {
986         int dev;
987         int error;
988
989  retry:
990         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
991                 return -ENOMEM;
992         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
993         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
994         if (!error)
995                 unnamed_dev_start = dev + 1;
996         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
997         if (error == -EAGAIN)
998                 /* We raced and lost with another CPU. */
999                 goto retry;
1000         else if (error)
1001                 return -EAGAIN;
1002
1003         if (dev >= (1 << MINORBITS)) {
1004                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
1005                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
1006                 if (unnamed_dev_start > dev)
1007                         unnamed_dev_start = dev;
1008                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
1009                 return -EMFILE;
1010         }
1011         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
1012         return 0;
1013 }
1014 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
1015
1016 void free_anon_bdev(dev_t dev)
1017 {
1018         int slot = MINOR(dev);
1019         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
1020         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
1021         if (slot < unnamed_dev_start)
1022                 unnamed_dev_start = slot;
1023         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
1024 }
1025 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
1026
1027 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
1028 {
1029         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
1030 }
1031
1032 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1033
1034 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1035 {
1036         dev_t dev = sb->s_dev;
1037         generic_shutdown_super(sb);
1038         free_anon_bdev(dev);
1039 }
1040
1041 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1042
1043 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1044 {
1045         if (sb->s_root)
1046                 d_genocide(sb->s_root);
1047         kill_anon_super(sb);
1048 }
1049
1050 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1051
1052 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
1053 {
1054         return sb->s_fs_info == data;
1055 }
1056
1057 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
1058 {
1059         sb->s_fs_info = data;
1060         return set_anon_super(sb, NULL);
1061 }
1062
1063 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type,
1064         int flags, void *data, void *ns, struct user_namespace *user_ns,
1065         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1066 {
1067         struct super_block *sb;
1068
1069         /* Don't allow mounting unless the caller has CAP_SYS_ADMIN
1070          * over the namespace.
1071          */
1072         if (!(flags & SB_KERNMOUNT) && !ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
1073                 return ERR_PTR(-EPERM);
1074
1075         sb = sget_userns(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags,
1076                          user_ns, ns);
1077         if (IS_ERR(sb))
1078                 return ERR_CAST(sb);
1079
1080         if (!sb->s_root) {
1081                 int err;
1082                 err = fill_super(sb, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1083                 if (err) {
1084                         deactivate_locked_super(sb);
1085                         return ERR_PTR(err);
1086                 }
1087
1088                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1089         }
1090
1091         return dget(sb->s_root);
1092 }
1093
1094 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
1095
1096 #ifdef CONFIG_BLOCK
1097 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1098 {
1099         s->s_bdev = data;
1100         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1101         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_bdi);
1102
1103         return 0;
1104 }
1105
1106 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1107 {
1108         return (void *)s->s_bdev == data;
1109 }
1110
1111 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1112         int flags, const char *dev_name, void *data,
1113         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1114 {
1115         struct block_device *bdev;
1116         struct super_block *s;
1117         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1118         int error = 0;
1119
1120         if (!(flags & SB_RDONLY))
1121                 mode |= FMODE_WRITE;
1122
1123         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1124         if (IS_ERR(bdev))
1125                 return ERR_CAST(bdev);
1126
1127         /*
1128          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1129          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1130          * while we are mounting
1131          */
1132         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1133         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1134                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1135                 error = -EBUSY;
1136                 goto error_bdev;
1137         }
1138         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1139                  bdev);
1140         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1141         if (IS_ERR(s))
1142                 goto error_s;
1143
1144         if (s->s_root) {
1145                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1146                         deactivate_locked_super(s);
1147                         error = -EBUSY;
1148                         goto error_bdev;
1149                 }
1150
1151                 /*
1152                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1153                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1154                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1155                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1156                  * holding an active reference.
1157                  */
1158                 up_write(&s->s_umount);
1159                 blkdev_put(bdev, mode);
1160                 down_write(&s->s_umount);
1161         } else {
1162                 s->s_mode = mode;
1163                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1164                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1165                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1166                 if (error) {
1167                         deactivate_locked_super(s);
1168                         goto error;
1169                 }
1170
1171                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1172                 bdev->bd_super = s;
1173         }
1174
1175         return dget(s->s_root);
1176
1177 error_s:
1178         error = PTR_ERR(s);
1179 error_bdev:
1180         blkdev_put(bdev, mode);
1181 error:
1182         return ERR_PTR(error);
1183 }
1184 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1185
1186 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1187 {
1188         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1189         fmode_t mode = sb->s_mode;
1190
1191         bdev->bd_super = NULL;
1192         generic_shutdown_super(sb);
1193         sync_blockdev(bdev);
1194         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1195         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1196 }
1197
1198 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1199 #endif
1200
1201 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1202         int flags, void *data,
1203         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1204 {
1205         int error;
1206         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1207
1208         if (IS_ERR(s))
1209                 return ERR_CAST(s);
1210
1211         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1212         if (error) {
1213                 deactivate_locked_super(s);
1214                 return ERR_PTR(error);
1215         }
1216         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1217         return dget(s->s_root);
1218 }
1219 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1220
1221 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1222 {
1223         return 1;
1224 }
1225
1226 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1227         int flags, void *data,
1228         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1229 {
1230         struct super_block *s;
1231         int error;
1232
1233         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1234         if (IS_ERR(s))
1235                 return ERR_CAST(s);
1236         if (!s->s_root) {
1237                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1238                 if (error) {
1239                         deactivate_locked_super(s);
1240                         return ERR_PTR(error);
1241                 }
1242                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1243         } else {
1244                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1245         }
1246         return dget(s->s_root);
1247 }
1248 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1249
1250 struct dentry *
1251 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1252 {
1253         struct dentry *root;
1254         struct super_block *sb;
1255         char *secdata = NULL;
1256         int error = -ENOMEM;
1257
1258         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1259                 secdata = alloc_secdata();
1260                 if (!secdata)
1261                         goto out;
1262
1263                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1264                 if (error)
1265                         goto out_free_secdata;
1266         }
1267
1268         root = type->mount(type, flags, name, data);
1269         if (IS_ERR(root)) {
1270                 error = PTR_ERR(root);
1271                 goto out_free_secdata;
1272         }
1273         sb = root->d_sb;
1274         BUG_ON(!sb);
1275         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1276         sb->s_flags |= SB_BORN;
1277
1278         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1279         if (error)
1280                 goto out_sb;
1281
1282         /*
1283          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1284          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1285          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1286          * violate this rule.
1287          */
1288         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1289                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1290
1291         up_write(&sb->s_umount);
1292         free_secdata(secdata);
1293         return root;
1294 out_sb:
1295         dput(root);
1296         deactivate_locked_super(sb);
1297 out_free_secdata:
1298         free_secdata(secdata);
1299 out:
1300         return ERR_PTR(error);
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1305  * in generic_shutdown_super().
1306  */
1307 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1308 {
1309         struct backing_dev_info *bdi;
1310         int err;
1311         va_list args;
1312
1313         bdi = bdi_alloc(GFP_KERNEL);
1314         if (!bdi)
1315                 return -ENOMEM;
1316
1317         bdi->name = sb->s_type->name;
1318
1319         va_start(args, fmt);
1320         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1321         va_end(args);
1322         if (err) {
1323                 bdi_put(bdi);
1324                 return err;
1325         }
1326         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1327         sb->s_bdi = bdi;
1328
1329         return 0;
1330 }
1331 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1332
1333 /*
1334  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1335  * in generic_shutdown_super().
1336  */
1337 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1338 {
1339         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1340
1341         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1342                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1343 }
1344 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1345
1346 /*
1347  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1348  * instead.
1349  */
1350 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1351 {
1352         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1353 }
1354 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1355
1356 /*
1357  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1358  * instead.
1359  */
1360 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1361 {
1362         bool force_trylock = false;
1363         int ret = 1;
1364
1365 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1366         /*
1367          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1368          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1369          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1370          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1371          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1372          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1373          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1374          */
1375         if (wait) {
1376                 int i;
1377
1378                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1379                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1380                                 force_trylock = true;
1381                                 break;
1382                         }
1383         }
1384 #endif
1385         if (wait && !force_trylock)
1386                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1387         else
1388                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1389
1390         WARN_ON(force_trylock && !ret);
1391         return ret;
1392 }
1393 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1394
1395 /**
1396  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1397  * @sb: the super for which we wait
1398  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1399  *
1400  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1401  * system.
1402  */
1403 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1404 {
1405         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1406 }
1407
1408 /*
1409  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1410  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1411  */
1412 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1413 {
1414         int level;
1415
1416         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1417                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1422  */
1423 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1424 {
1425         int level;
1426
1427         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1428                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1429 }
1430
1431 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1432 {
1433         int level;
1434
1435         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1436                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1437 }
1438
1439 /**
1440  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1441  * @sb: the super to lock
1442  *
1443  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1444  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1445  * -EBUSY.
1446  *
1447  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1448  *
1449  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1450  *
1451  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1452  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1453  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1454  *
1455  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1456  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1457  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1458  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1459  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1460  * sync is running).
1461  *
1462  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1463  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1464  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1465  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1466  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1467  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1468  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1469  *
1470  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1471  */
1472 int freeze_super(struct super_block *sb)
1473 {
1474         int ret;
1475
1476         atomic_inc(&sb->s_active);
1477         down_write(&sb->s_umount);
1478         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1479                 deactivate_locked_super(sb);
1480                 return -EBUSY;
1481         }
1482
1483         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1484                 up_write(&sb->s_umount);
1485                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1486         }
1487
1488         if (sb_rdonly(sb)) {
1489                 /* Nothing to do really... */
1490                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1491                 up_write(&sb->s_umount);
1492                 return 0;
1493         }
1494
1495         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1496         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1497         up_write(&sb->s_umount);
1498         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1499         down_write(&sb->s_umount);
1500
1501         /* Now we go and block page faults... */
1502         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1503         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1504
1505         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1506         sync_filesystem(sb);
1507
1508         /* Now wait for internal filesystem counter */
1509         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1510         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1511
1512         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1513                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1514                 if (ret) {
1515                         printk(KERN_ERR
1516                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1517                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1518                         sb_freeze_unlock(sb);
1519                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1520                         deactivate_locked_super(sb);
1521                         return ret;
1522                 }
1523         }
1524         /*
1525          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1526          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1527          */
1528         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1529         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1530         up_write(&sb->s_umount);
1531         return 0;
1532 }
1533 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1534
1535 /**
1536  * thaw_super -- unlock filesystem
1537  * @sb: the super to thaw
1538  *
1539  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1540  */
1541 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb)
1542 {
1543         int error;
1544
1545         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1546                 up_write(&sb->s_umount);
1547                 return -EINVAL;
1548         }
1549
1550         if (sb_rdonly(sb)) {
1551                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1552                 goto out;
1553         }
1554
1555         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1556
1557         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1558                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1559                 if (error) {
1560                         printk(KERN_ERR
1561                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1562                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1563                         up_write(&sb->s_umount);
1564                         return error;
1565                 }
1566         }
1567
1568         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1569         sb_freeze_unlock(sb);
1570 out:
1571         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1572         deactivate_locked_super(sb);
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 int thaw_super(struct super_block *sb)
1577 {
1578         down_write(&sb->s_umount);
1579         return thaw_super_locked(sb);
1580 }
1581 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);